Homocystéine et maladie thromboembolique veineuse : une nouvelle approche du risque thrombotique veineux

ARTICLE

Le métabolisme de l'homocystéine est complexe, au carrefour de deux voies métaboliques de la transsulfuration et de la reméthylation de la méthionine (figure 1). En dehors des déficits enzymatiques d'origine génétique responsables de l'homocystinurie, les taux d'homocystéine sont, entre autres, modulés par l'apport vitaminique alimentaire et par de multiples interactions médicamenteuses (figure 2). La complexité de ces régulations est à l'origine de la multiplicité des causes d'hyperhomocystéinémie dans la population générale. Les premiers liens entre hyperhomocystéinémie et thrombose veineuse ont eux été suspectés lors de l'étude du phénotype clinique des malades homocystinuriques. La thrombose veineuse représente 50 % des accidents thrombotiques répertoriés lors de l'enquête de Mudd [1]. Cette donnée restera longtemps au second plan, occultée par les accidents thrombotiques artériels.

Homocystinurie et maladie thromboembolique veineuse

L'homocystinurie est une maladie autosomique récessive caractérisée par une élévation des taux d'homocystéine jusqu'à 100 fois supérieurs aux valeurs normales. Cette accumulation plasmatique d'homocystéine est observée lors des déficits enzymatiques de la voie de la transsulfuration ou de la reméthylation de la méthionine. Le déficit le plus fréquent est le déficit en cystathionine-b synthase. Le phénotype clinique associe, outre des accidents thrombotiques, un retard mental, une ostéoporose sévère avec des complications cyphoscoliotiques précoces, une luxation du cristallin. L'hétérogénéité du phénotype, de l'évolution de la maladie et de la réponse aux traitements reflète l'hétérogénéité des mutations retrouvées sur le gène de la cystathionine-b synthase [2].

Entre 1982 et 1983, Mudd et al. [1] dénombre parmi 624 malades homocystinuriques 253 accidents thrombotiques survenus chez 158 malades dont 51 % sont des accidents thrombotiques veineux. Le risque d'accident thromboembolique artériel et veineux augmente avec l'âge : de 25 % à 16 ans il passe à 50 % à 29 ans. La prévalence des thromboses veineuses et/ou embolie pulmonaire est de 14 cas (8,5 %) sur 164 interventions lors d'une chirurgie orthopédique (pour traiter les complications cyphoscoliotiques de la maladie) dont 4 fatales, et de 11 cas (4,6 %) sur 238 interventions ophtalmologiques dont 2 fatales. Au total, 64 décès sont enregistrés au sein de cette population jeune dont 42 consécutifs à un accident thromboembolique veineux. Les courbes de survie montrent que les patients qui répondent à un traitement par la vitamine B6 (normalisation des taux d'homocystéine plasmatique par induction d'une activité enzymatique résiduelle de la cystathionine-b synthase) ont un risque de thrombose moindre et plus tardif.

L'homocystinurie apparaît comme une cause de maladie thromboembolique veineuse chez l'enfant et l'adulte jeune dont la mortalité n'est pas négligeable. La sensibilité au traitement réduit la mortalité qui tend alors vers celle de la population générale.

L'hétérogénéité de l'atteinte thrombotique au sein de cette cohorte de malades homocystinuriques a poussé Mandel et al. [3] à rechercher d'autres facteurs génétiques dont la coségrégation expliquerait le phénotype thrombotique de la maladie. Ils ont étudié sept familles de sujets homocystinuriques. L'incidence des thromboses veineuses dans ces familles est élevée au sein des malades homocystinuriques homozygotes (36 %). Elle est toujours associée à la présence du facteur V Leiden, responsable d'une résistance à la protéine C activée, à l'état homozygote ou hétérozygote, avec un « effet dose » du gène sur l'expression clinique de la thrombose veineuse. Il semble donc que la consanguinité (64 % de présence du facteur V Leiden et association à d'autres maladies métaboliques comme la phénylcétonurie, syndrome d'Imerslund) ait favorisé l'expression d'autres anomalies de la coagulation et que l'association à des taux d'homocystéine toujours supérieurs à 40 mmol/l dans leur population soit particulièrement thrombogène. Notre expérience au sein de la population des malades homocystinuriques en France est différente [4]. Le taux de consanguinité est moins important (17 % d'association au facteur V Leiden et une prévalence d'affections métaboliques ou neurologiques génétiques faible). La survenue de thromboses veineuses sans facteur V Leiden chez trois malades de notre population doit rendre prudent quant à une prévention de la maladie thromboembolique ciblée sur l'existence ou non du facteur V Leiden dans cette population très exposée au risque chirurgical orthopédique. En fait, la question au sein de cette population est celle de l'augmentation du risque thrombogène avec l'accumulation des facteurs de risque de thrombose.

L'homocystinurie, quel que soit le déficit enzymatique causal, est associée à la survenue de thromboses veineuses chez l'enfant et l'adulte jeune. L'expression de la maladie thromboembolique veineuse est influencée par la sélection d'autres anomalies génétiques de la coagulation.

Homocystéine et maladie thromboembolique dans la population générale

La problématique ici est complètement différente de celle de l'homocystinurie, voire inverse. L'homocystinurie est une maladie rare (1/200 000) associée à une forte incidence d'accidents thrombotiques veineux et une mortalité précoce [1]. La maladie thromboembolique veineuse est une affection fréquente dans la population générale. Une augmentation modérée, proche des valeurs normales, des taux d'homocystéine augmenterait le risque thrombotique et pose le problème de la définition du seuil à partir duquel le risque thrombotique apparaît. L'enjeu est d'importance puisque, si l'association existe, une correction du facteur de risque permettrait d'envisager une prévention de la maladie thromboembolique.

Thrombose veineuse profonde du sujet de moins de 50 ans

Trois enquêtes rapportent une prévalence élevée d'hyperhomocystéinémie associée à la thrombose veineuse « juvénile », c'est-à-dire avant 50 ans. Dans l'enquête de Brattström et al. [5] les patients avec thromboses veineuses profondes (6 sur 42) et 18,8 % pour Falcon et al. [6] ont des taux d'homocystéine à jeun élevés. Fermo et al. [7] retrouvent 13,1 % (IC 95 % (7,6-21,3 %)) d'hyperhomocystéinémie dont seulement 5 % détectée à jeun. Le caractère familial de l'hyperhomocystéinémie est retrouvé dans cette enquête chez 8 des 12 propositus testés (les patients porteurs de carences vitaminiques étaient exclus). Les caractéristiques cliniques des malades hyperhomocystéinémiques se rapprochent de celles de tous les malades avec des déficits de la coagulation et le taux de récidive est plus important pour les malades hyperhomocystéinémiques.

Les limites de ces travaux sont l'absence d'appariement sur l'âge et le sexe, principaux facteurs de confusion entre les malades et les témoins et le faible nombre de malades et de témoins. Le recrutement des malades est très hétérogène : il associe des thromboses veineuses des membres inférieurs mésentériques et cérébrales, et des thromboses artérielles qui rendent difficile l'analyse des résultats. Enfin, dans l'interprétation de ces résultats il faut tenir compte du type de recrutement, essentiellement pour exploration des causes de thrombose veineuse et non pour diagnostic de la thrombose veineuse.

Thrombose veineuse profonde récidivante

L'influence de l'hyperhomocystéinémie sur la récidive de thrombose veineuse a été abordée dans deux enquêtes. Fermo et al. [7] retrouvent un taux de récidive de thrombose artérielle et veineuse plus important chez les sujets hyperhomocystéinémiques. Après un an de suivi, 8 sur 10, soit 80 %, des malades hyperhomocystéinémiques ont présenté une récidive thrombotique artérielle (2) ou veineuse (6) contre 17 sur 41 soit 52 % de récidives (p < 0,01) au sein des malades non hyperhomocystéinémiques. La fréquence des récidives constatées dans le groupe des malades sans hyperhomocystéinémie, fait suspecter un recrutement de sujets particulièrement à risque. Dans la population genérale le taux de récidive est de 5 à 10 % en moyenne.

Dans une enquête cas-témoin incluant 185 malades avec thrombose veineuse profonde récidivante comparés à 220 témoins, den Heiger et al. [9] montrent qu'un taux d'homocystéine supérieur au 90^e percentile de la population témoin, ajusté à l'âge, au sexe et au statut hormonal chez la femme est associé à un risque relatif de thrombose récidivante de 2,0 (IC : 95 % ; 1,5-2,7). Ce risque relatif augmente avec les taux d'homocystéine plasmatique. L'importance de la prévalence de l'hyperhomocystéinémie malgré un risque relatif faible permettent d'estimer que 17 % des thromboses dans cette population sont dues à une augmentation des taux d'homocystéine.

Thrombose veineuse profonde dans la population générale, interaction avec le facteur V Leiden

L'enquête réalisée aux Pays-Bas par den Heiger et al. [10] analyse l'association de l'augmentation des taux d'homocystéine à la thrombose veineuse dans une population générale recrutée consécutivement à un premier épisode de thrombose veineuse profonde. Ce recrutement serait exhaustif d'une population d'une région, étant donné le système de soin. Au sein de cette population, l'enquête trouve 28 malades sur 269 (10 %) avec des taux d'homocystéine supérieurs au 95^e percentile du groupe témoin, soit un risque relatif de 2,5 (IC : 95 % ; 1,2-5,2). Le risque relatif est plus important chez les femmes que chez les hommes (3,8 contre 1,8). Il augmente avec l'âge. Dans cette même enquête, 47 malades sont porteurs du facteur V Leiden contre 7 témoins. Si l'on calcule les risques relatifs exclusifs du facteur V Leiden et de l'hyperhomocystéinémie, ils sont respectivement de 9,5 et 2,2 au 90^e percentile de la population témoin ; le risque relatif pour les deux combinés est de 3,5 (IC : 95 % ; 0,7-16,9). Enfin, le risque relatif associé à l'hyperhomocystéinémie n'est pas modifé après exclusion des déficits en protéine C, S et ATIII. Il ne semble donc pas y avoir, sur le plan clinique, d'interaction « active » entre facteur V Leiden et hyperhomocystéinémie dans cette population. Mais les limites méthodologiques, en particulier la puissance de l'enquête nécessaire pour répondre à la question de l'interaction sont évidentes ici. Cette interaction demande à être étudiée dans de plus larges populations.

Une enquête de Simioni et al. [11] retrouve un risque de thrombose associé à l'hyperhomocystéinémie à jeun au-delà du 95^e percentile de 2,6 (IC : 95 % ; 1,1-5,9). Les patients (n = 60) sont inclus après une phlébographie et le groupe témoin est celui des sujets exclus après une phlébographie négative qui ne sont donc pas asymptomatiques sur le plan clinique.

Le test de charge à la méthionine

Le test de charge oral à la méthionine a été initialement conçu pour dépister les sujets hétérozygotes pour le déficit en cystathionine-b synthase. Une charge orale de méthionine a été proposée pour démasquer un déficit hétérozygote en cystathionine-b synthase sans hyperhomocystéinémie basale. Il s'agissait donc de dépister une hyperhomocystéinémie « latente ». Il est aujourd'hui évident qu'elle ne soit qu'exceptionnellement le reflet d'un déficit hétérozygote en cystathionine-b synthase mais plutôt celui de « polymorphismes » génétiques ou non de la régulation du métabolisme de la méthionine.

Il semble que cette hyperhomocystéinémie latente soit associée à une augmentation du risque thrombotique veineux dans les populations de moins de 50 ans (tableau). Dans l'enquête de den Heiger [9], le risque relatif de thrombose associé à cette hyperhomocystéinémie post-charge est de 2,6 (IC à 95 % : 1,9-3,5). Il reste que 30 à 50 % des patients ainsi détectés ont une hyperhomocystéinémie basale. Le test de charge crée une hyperméthioninémie supraphysiologique qui n'est jamais reproduite par une alimentation normale. Son intérêt comme outil de dépistage reste à démontrer sur le plan épidémiologique.

L'ensemble de ces études cas-témoins comporte certains biais inhérents à la méthologie choisie. Il est en effet possible que l'événement thrombotique veineux en lui-même, les traitements ou les changements d'habitudes alimentaires qui lui sont associés modifient les taux d'homocystéine plasmatique. Nous ne disposons pas encore d'enquêtes cas-témoins nichées au sein d'une cohorte ou d'enquêtes prospectives qui analysent le lien entre homocystéine et thrombose veineuse sans ces biais méthodologiques.

Hyperhomocystéinémie et thrombose vasculaire dans le lupus

Si l'augmentation des taux d'homocystéine plasmatique apparaît comme un facteur de risque indépendant de thrombose artérielle, aucune association n'a pu être trouvée avec la thrombose veineuse profonde. Ainsi, une cohorte de 337 patients lupiques a été suivie de façon prospective quatre fois par an afin d'identifier les facteurs de risque de thrombose vasculaire [12]. Pour un nombre d'événements cliniques similaire : 29 accidents vasculaires cérébraux ischémiques, 31 thromboses artérielles et 34 thromboses veineuses profondes, les auteurs montrent que l'augmentation des taux d'homocystéine plasmatique au-delà de 14,1 mmol/l est un facteur de risque indépendant de thrombose artérielle quelle qu'en soit la localisation. Ils ne retrouvent pas d'association avec la thrombose veineuse. Il semble donc qu'il n'y ait pas d'association entre hyperhomocystéinémie et thrombose veineuse dans le lupus ou que cette association soit plus faible et que la puissance de l'enquête soit insuffisante pour la mettre en évidence. Il est intéressant de noter dans cette population que les anticorps anticardiolipines sont associés à un risque thrombotique artériel, hormis cérébral, et ne sont pas associés à un risque de thrombose veineuse. Une association forte entre hypertension artérielle et thrombose veineuse ne reçoit aucune explication.

Physiopathologie du risque thrombotique veineux lié à l'homocystéine

Toutes les hypothèses physiopathologiques reposent sur des travaux réalisés in vitro sur des modèles de cellules endothéliales en culture. Il s'agit le plus souvent de cellules extraites de la veine du cordon ombilical humain. L'homocystéine utilisée est la D,L-homocystéine réduite dissoute dans le milieu de culture.

Dans ces conditions expérimentales, l'homocystéine modifie le phénotype anticoagulant de la cellule endothéliale en un phénotype procoagulant. Les mécanismes passent par une inhibition du système anticoagulant de la protéine C [13-16], une interaction avec les récepteurs héparansulfate de l'antithrombine III [17], une inhibition de la fonction du récepteur du t-PA [18], une activation du facteur tissulaire [19], une inhibition de la sécrétion de prostacycline [20] et une augmentation de la liaison de la lipoprotéine (a) à la fibrine [21].

L'inactivation de la protéine C in vitro en présence d'homocystéine est retrouvée dans des systèmes cellulaire et a-cellulaire. L'incubation des cellules endothéliales avec des concentrations d'homocystéine de 0,6 à 1,25 mmol/l pendant six heures inhibe l'activation de la protéine C de 12 à 33 % [13]. Dans le système cellulaire, la synthèse de mRNA de la thrombomoduline est augmentée de deux à quatre fois mais l'homocystéine interfère avec la maturation protéique post-traductionnelle de la thrombomoduline dont l'expression à la surface endothéliale est diminuée. La cinétique de glycosylation de la thrombomoduline sur huit heures en présence d'homocystéine aboutit à la précipitation d'une protéine de 80 000 kDa alors que la bande mature est de 95 000 kDa. Cette diminution de la masse de la thrombomoduline est liée à une diminution de la glycosylation liée à l'asparagine comme le montrent les digestions enzymatiques spécifiques réalisées. Enfin, la thrombomoduline est moins exprimée à la surface cellulaire comme en attestent les digestions à la trypsine. Lentz retrouve le même type d'interaction lorsqu'il étudie la synthèse du facteur von Willebrand [22]. Il montre qu'en présence de 2 mM d'homocystéine, la multimérisation et la glycosylation, le clivage du propeptide et donc la sécrétion du facteur Willebrand sont inhibés. Ces résultats au niveau de la thrombomoduline et du facteur Willebrand suggèrent que l'homocystéine altérerait le fonctionnement du réticulum endoplasmique. Le caractère sélectif de cette interaction dépendrait de la richesse des protéines en cystéine et donc de la richesse de la molécule en ponts disulfures et de sa conformation tridimensionnelle. Il pourrait être lié à un dysfonctionnement thiol dépendant [23] des protéines disulfides isomérases au sein de l'appareil de Golgi.

Il existe également un effet thiol dépendant de toxicité directe retrouvé dans des systèmes in vitro d'activation de la protéine C. Cet effet serait lié à une réduction directe des ponts disulfures des protéines.

Si l'homocystéine apparaît comme un modulateur pharmacologique dose dépendant et réversible des fonctions de la cellule endothéliale in vitro, il existe de nombreuses limites à l'extrapolation de ces résultats in vivo. Tout d'abord, ces effets apparaissent avec des doses souvent dix fois supérieures à celles retrouvées in vivo de l'ordre du millimolaire. L'homocystéine dissoute dans le milieu de culture de façon extemporanée à l'expérimentation est totalement réduite alors que des traces d'homocystéine libre et réduite sont rétrouvées in vivo. Enfin, les temps d'exposition sont courts comparés à une exposition chronique chez l'homme.

Facteurs déterminants de l'hyperhomocystéinémie associée aux thromboses veineuses profondes

Les taux d'homocystéine sont déterminés selon une interaction complexe entre l'environnement (les cofacteurs vitaminiques, B6 et B12, et les substrats comme les folates de la voie de la reméthylation de l'homocystéine) et les facteurs génétiques (polymorphismes génétiques) à l'origine d'une variabilité d'activité enzymatique innée.

Les facteurs environnementaux influant le taux d'homocystéine sont les folates, la vitamine B12 et enfin la vitamine B6 dont l'association à l'infarctus du myocarde a été trouvée [24] et qui permettraient d'envisager un traitement préventif dans la population et sans effet délétère. Sur le plan génétique, le seul candidat sérieux aujourd'hui est le polymorphisme fonctionnel de la méthylène tétrahydrofolate réductase récemment publié [25]. Il serait associé à l'hyperhomocystéinémie dans la pathologie vasculaire [26, 27]. Nous avons réalisé une pré-enquête dans une population de 120 thromboses veineuses profondes et 94 témoins [28]. Nous ne trouvons pas de différence de fréquence de ce polymorphisme entre les cas et les témoins alors que nous trouvons un risque relatif de thrombose lié à l'homocystéine de 2,2 (IC : 95 % ; 1,4-5,7) en analyse multifactorielle. En revanche, pour une même valeur basse des taux de folates, nous trouvons des taux d'homocystéine nettement plus élevés quand le sujet est homozygote pour cette mutation. De Franchis trouve une prévalence de la mutation de 62 % chez les malades porteurs de thrombose veineuse hyperhomocystéinémique contre 2,8 % chez ceux sans hyperhomocystéinémie [29]. Les taux moyens d'homocystéine chez les homozygotes (32 ± 19 mM contre 22,9 ± 5 mM chez les autres malades hyperhomocystéinémiques) et l'importance de l'écart type suggèrent une interaction avec un autre facteur dans la détermination des taux d'homocystéine. Ces résultats vont dans le sens de ceux de Rozen [30]. Ils suggèrent une interaction directe entre les folates et ce polymorphisme dans la détermination des taux d'homocystéine plasmatique.

CONCLUSION

L'association entre augmentation des taux d'homocystéine et thrombose veineuse profonde est suggérée par les travaux récents de certaines équipes. Ils demandent à être confirmés dans d'autres populations. Une enquête multicentrique est actuellement en cours afin d'étudier cette association dans nos populations. Elle est basée sur un recrutement consécutif et non sélectionné afin que les conclusions puissent être extrapolées à la population générale. En pratique, faut-il mesurer l'homocystéine chez les patients porteurs de thrombose veineuse et quelle population cibler dans l'attente de ces résultats ? Il est raisonnable de rechercher l'hyperhomocystéinémie lors d'une thrombose veineuse profonde si une recherche de thrombophilie est réalisée ; il existe une sanction thérapeutique simple qui fait disparaître le facteur de risque. Cette correction d'un facteur de risque se conçoit indépendamment du traitement anticoagulant. Le risque lié à une hyperhomocystéinémie augmente avec l'âge et cet élément doit être pris en compte dans la définition des populations « à risque ".

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