La lipoprotéine Lp(a):son intérêt dans l'interprétation du bilan lipidique

Thèse Docteur Pharmacie La lipoprotéine Lp(a) : son intérêt dans l'interprétation du bilan lipidique Dr GUIMONT MC

Lipids, Lipoprotein, Hyperlipoproteinemia, Atherosclerosis, Lipides, Lipoprotéine, Lpa, Hyperlipoprotéinémie, Athérosclérose

UNIVERSITE PARIS V (RENE DESCARTES)

FACULTE DES SCIENCES PHARMACEUTIQUES ET BIOLOGIQUES

Année 1998 Thèse N°

THESE

pour l'obtention du diplôme d' Etat de
DOCTEUR EN PHARMACIE

présentée et soutenue publiquement le 23 juin 1998 par
GUIMONT Marie-Christine

La lipoprotéine Lp(a) :

son intérêt dans l' interprétation du bilan lipidique

JURY

Mr le Professeur Jean-Marie LAUNAY Président

Me le Docteur Thérèse GOUSSON Rapporteur

Me le Docteur Jacqueline PEYNET Membre

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A Monsieur le Professeur Jean-Marie LAUNAY

Chef du Service de Biochimie, Hôpital Lariboisiere, AP-HP
Praticien Hospitalier, Biologiste des Hôpitaux

qui m'a fait l'honneur d'accepter la présidence de cette thèse.
Avec le témoignage de mon profond respect.

A Madame le Docteur Thérèse GOUSSON
Praticien Hospitalier, Biologiste des Hôpitaux
Service de Biochimie, Hôpital Beaujon, AP-HP

qui m'a confié ce travail et aidé avec bienveillance durant sa réalisation.

A Madame le Docteur Jacqueline PEYNET
Praticien Hospitalier, Biologiste des Hôpitaux
Service de Biochimie, Hôpital Lariboisiere, AP-HP

qui a bien voulu s'intéresser à ce travail et m'a fait l'honneur de participer au jury.

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A Monsieur le Professeur Edouard DELACOUX
Ancien Chef du Service de Biochimie, Hôpital Beaujon, AP-HP
Praticien Hospitalier, Biologiste des Hôpitaux

qui m'a prodigué ses conseils et ses encouragements lors de la conception de ce travail. Avec le témoignage de mon profond respect.

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A mes Parents.

A ma Famille

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TABLE des MATIERES

Introduction 1

1. Rappels sur les maladies cardiovasculaires 3

1.1. DEFINITION 3

1.2. LES DONNEES DE L'EPIDEMIOLOGIE 3

1.2.1. Mortalité 3

1.2.2. Morbidité 5

1.2.3. Détermination des facteurs de risque 5

1.2.4. Rôle des dyslipoprotéinémies 6

1.3. IMPORTANCE BIOLOGIQUE DES LIPIDES 10

1.3.1. Définition 10

1.3.2. Importance nutritionnelle 10

1.3.3. Importance physiologique 10

1.3.3.1. Lipides de réserve 11

1.3.3.2. Lipides de structure 11

1.3.3.3. Lipides à activité métabolique 11

1.3.3.4. Lipides circulants 11

1.4. LES LIPIDES CIRCULANTS ET LE CONCEPT DE LIPOPROTEINE 11

1.4.1. Les lipides circulants 11

1.4.1.1. Le cholestérol 12

1.4.1.2. Les triglycérides 12

1.4.1.3. Les phospholipides 13

1.4.1.4. Les acides gras non estérifiés 14

1.4.2. Le concept de lipoprotéine 14

1.5. STRUCTURE ET CLASSIFICATION DES LIPOPROTEINES CIRCULANTES 16

1.5.1. Structure générale des lipoprotéines 16

1.5.2. Classification et nomenclature des lipoprotéines 17

1.5.2.1. Classification selon la mobilité électrophorétique 18

1.5.2.2. Classification selon la densité hydratée 18

1.5.2.3. Classification selon la taille 20

1.5.2.4. Classification selon la composition en apoprotéines 21

1.6. RAPPELS DU METABOLISME NORMAL DES LIPOPROTEINES 23

1.6.1. Absorption, transport et métabolisme des lipides alimentaire 24

1.6.1.1. Lipides alimentaires 24

1.6.1.2. Métabolisme des chylomicrons 24

1.6.2. Métabolisme des triglycérides endogènes et des VLDL 27

1.6.2.1. Synthèse hépatique des VLDL 27

1.6.2.2. Catabolisme des VLDL 28

1.6.2.3. Régulation 29

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1.6.3. Métabolisme du cholestérol et des lipoprotéines qui le transportent 30

1.6.3.1. Importance biologique du cholestérol 30

1.6.3.2. Biosynthèse et sécrétion du cholestérol 30

1.6.3.3. Transport et apport de cholestérol aux tissus: le rôle des LDL 33

1.6.3.4. Catabolisme des LDL et du cholestérol 33

1.6.4. Métabolisme et rôle des HDL 39

1.6.4.1. Synthèse 40

1.6.4.2. Transformation intravasculaire 40

1.6.4.3. Catabolisme 41

1.6.5. Conclusion 43

1.7. L'ATHEROSCLEROSE ET SES COMPLICATIONS 43

1.7.1. Définition 43

1.7.2. Structure et composition cellulaire d'une artère saine 44

1.7.2.1. Structure 44

1.7.2.2. Composition cellulaire et métabolisme de la paroi artérielle 45

1.7.3. L'artère athéroscléreuse 49

1.7.3.1. Topographie des lésions athéroscléreuses 49

1.7.3.2. Anatomie pathologique des lésions athéroscléreuses 51

1.7.4. Pathogénie de l'athérosclérose 53

1.7.4.1. Théorie ancienne de la réponse plaquettaire 54

1.7.4.2. Hypothèse de l'infiltration lipidique 54

1.7.4.3. Hypothèse de la réaction à un traumatisme 55

1.7.4.4. Autres hypothèses 58

1.7.4.5. Consensus actuel sur l'athérogenèse 62

2. La lipoprotéine Lp(a) 65

2.1. DECOUVERTE DE LA LIPOPROTEINE (a) PAR KARE BERG 65

2.1.1. Circonstances 65

2.1.2. Stratégie de recherche utilisée 66

2.1.3. Résultats: mise en évidence d'un nouvel allotype 67

2.1.4. Nomenclature et nature du nouvel antigène 67

2.1.4.1. Nomenclature 67

2.1.4.2. Nature du nouvel antigène 67

2.1.5. Fréquence du caractère 68

2.1.6. Etude génétique préliminaire 68

2.2. COMPOSITION CHIMIQUE ET PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES DE LA Lp(a) 68

2.2.1. Caractéristiques 68

2.2.2. Isolement de la Lp(a) 69

2.2.2.1. Isolement et purification 69

2.2.2.2. Contrôle de la pureté des préparations 70

2.2.2.3. Séparation de l'apo(a) et de la particule "LDL like" [Lp(a-)] 70

2.2.3. Constantes et propriétés physiques 71

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2.2.3.1. Densité hydratée 71

2.2.3.2. Mobilité électrophorétique 71

2.2.3.3. Masse moléculaire et taille 72

2.2.3.4. Viscosité 72

2.2.3.5. Comportement au froid de la Lp(a) purifiée 73

2.2.4. Composition chimique 74

2.2.4.1. Les hydrates de carbone 74

2.2.4.2. Les lipides 75

2.2.4.3. Les protéines 75

2.3. COMPOSITION CHIMIQUE, STRUCTURE, PROPRIETES ET GENETIQUE DE L'APO(a) 77

2.3.1. Composition chimique 77

2.3.1.1. Isolement et purification de l'apoprotéine(a) 77

2.3.1.2. Composition chimique de l'apo(a) 77

2.3.2. Structure 78

2.3.2.1. Structure primaire et homologie avec le plasminogène 78

2.3.2.2. Structure secondaire 84

2.3.2.3. Structure tertiaire 85

2.3.3. Propriétés de l'apoprotéine (a) 86

2.3.3.1. Hydrophilie 86

2.3.3.2. Propriétés liées à la présence des kringles 86

2.3.3.3. Propriétés des régions inter-kringles 88

2.3.3.4. Propriétés du domaine protéase 88

2.3.3.5. Propriétés immunologiques 89

2.3.4. Génétique de l'apoprotéine (a) 90

2.3.4.1. Le gène de l'apoprotéine(a) 90

2.3.4.2. Un locus polyallélique 91

2.3.4.3. Evolution du gène de l'apoprotéine (a) 92

2.3.4.4. Ségrégation des différents allèles d'apo(a) 94

2.3.4.5. Expression du gène de l'apoprotéine(a) 95

2.4.STRUCTURE DE LA Lp(a) 95

2.5. METABOLISME 97

2.5.1. Concentration plasmatique 97

2.5.1.1. Constance intra-individuelle 97

2.5.1.2. Variabilité inter-individuelle 97

2.5.2. Paramètres métaboliques 102

2.5.3. Synthèse 103

2.5.3.1. Nécessité de la présence d'apoB100 103

2.5.3.2. Indépendance des autres lipoprotéines à apoB 104

2.5.3.3. Lieu de synthèse 105

2.5.3.4. Mécanisme 106

2.5.4. Catabolisme 108

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2.5.4.1. Place du récepteur des LDL 108

2.5.4.2. Place des macrophages 111

2.5.4.3. Interaction avec les protéines de la matrice extra-cellulaire 112

2.5.5. Régulation de la concentration de Lp(a) 112

2.5.5.1. Par des facteurs génétiques 112

2.5.5.2. Influence des facteurs d'environnement 116

2.5.5.3. Influence de certains états physiopathologiques 118

2.6. ROLE PHYSIOLOGIQUE ET MECANISME PATHOGENIQUE 120

2.6.1. Rôle physiologique 120

2.6.1.1. Régulation de la fibrinolyse physiologique 121

2.6.1.2. Cicatrisation des lésions vasculaires 126

2.6.2. Mécanismes pathogéniques 128

2.6.2.1. Action proathérogène 128

2.6.2.2. Action prothrombogène 129

2.7. DETECTION ET DOSAGE DE LA Lp(a) 130

2.7.1. Méthodes d'analyse qualitative 130

2.7.1.1. Appliquées à la détection de la Lp(a) plasmatique 130

2.7.1.2. Appliquées à la séparation des isoformes d'apo(a) 134

2.7.2. Méthodes d'analyse quantitative 137

2.7.2.1. Remarques 137

2.7.2.2. Méthodes immunologiques 138

2.7.2.3. Détermination du cholestérol de la Lp(a) 146

2.8. Lp(a) ET PATHOLOGIE 148

2.8.1. Les pathologies par athérosclérose primitive 148

2.8.1.1. Maladies coronariennes 150

2.8.1.2. Maladies cérébrovasculaires 161

2.8.1.3. Artériopathies des membres inférieurs 164

2.8.2. Les pathologies avec athérosclérose secondaire 165

2.8.2.1. Le diabète 165

2.8.2.2. Les maladies rénales 171

2.8.2.3. L'hypothyroïdie 178

2.8.2.4. La goutte 180

2.8.3. Autres maladies 181

2.8.3.1. Les maladies hépatiques 181

2.8.3.2. Les maladies rhumatismales, connectivites 184

2.8.3.3. Les thromboses veineuses 185

3. Résultats personnels 186

3.1. MATERIEL ET METHODES 186

3.1.1. Séparation des lipoprotéines par électrophorèse 186

3.1.2. Dosage de la Lp(a) 187

3.1.3. Population étudiée 188

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3.1.4. Outils statistiques 190

3.2. RESULTATS 191

3.2.1. Comparaison de techniques analytiques 191

3.2.1.1. Séparation des lipoprotéines par électrophorèse 191

3.2.1.2. Dosage de la Lp(a) 195

3.2.2. Résultats des 1504 individus étudiés 199

3.2.2.1. Recherche de la Lp(a) par électrophorèse avec l'Hydragel LIPO + Lp(a) 199

3.2.2.2. Dosages des Lp(a) positives 205

4. Place de la Lp(a) dans l'interprétation du bilan lipidique 211

4.1.NOTION DE BILAN LIPIDIQUE 211

4.1.1. Buts et contexte du bilan lipidique 211

4.1.1.1. Buts du bilan lipidique 211

4.1.1.2. Stratégie de prévention primaire et secondaire 212

4.1.2. Le bilan lipidique 213

4.1.2.1. Paramètres du bilan lipidique 213

4.1.2.2. Variabilité des paramètres du bilan lipidique 214

4.1.2.3. Valeurs "normales" 215

4.2. RAPPELS SUCCINTS DES DIFFERENTES DYSLIPOPROTEINEMIES 216

4.2.1. Définitions 216

4.2.2. Classification 217

4.2.3. Hyperlipoprotéinémie de type I (hyperchylomicronémie familiale) 218

4.2.4. Hyperlipoprotéinémie de type II a (hypercholestérolémie pure) 218

4.2.5. Hyperlipoprotéinémie de type IIb (hyperlipidémie mixte) 219

4.2.6. Hyperlipoprotéinémie de type III (dysbétalipoprotéinémie) 221

4.2.7. Hyperlipoprotéinémie de type IV (hypertriglycéridémie endogène) 222

4.2.8. Hyperlipoprotéinémie de type IV(hypertriglycéridémie majeure, exogène

et endogène) 223
4.2.9. Hyperlipoprotéinémie n'appartenant pas à la classification de Fredrickson . 224

4.2.9.1. Hyperalphalipoprotéinémie familiale 224

4.2.9.2. Hypoalphalipoprotéinémies 224

4.2.9.3. Hypobêtalipoprotéinémies 224

4.2.9.4. Concentration élevée de Lp(a) 225

4.3. PLACE DE LA Lp(a) DANS LES DIFFERENTES DYSLIPOPROTEINEMIES 225

4.3.1. Comparaison des concentrations de Lp(a) des sujets dyslipidémiques

avec celles des sujets normolipidémiques 225
4.3.2. Comparaison des concentrations de Lp(a) dans divers groupes

de dyslipidémies 225

4.3.3. Répartition des isoformes d'apo(a) dans les dyslipidémies 229

4.3.4. Lp(a) et risque vasculaire 229

4.4. PROBLEMES GENANT L'INTERPRETATION DES TAUX ELEVES DE Lp(a) 230

4.4.1. Variabilité biologique des concentrations 230

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4.4.2. Variabilité analytique 231

4.4.2.1. Nature de l'échantillon 231

4.4.2.2. Effet des conditions de conservation avant dosage 232

4.4.2.3. Absence de standardisation des méthodes de dosage 233

4.4.3. A propos du seuil pathologique 233

4.4.4. Absence de traitement efficace et bien toléré 234

4.4.5. Y a t-il un bénéfice à abaisser le taux de la Lp(a) ? 238

4.5. ATTITUDE PRATIQUE 238

4.5.1. DOIT-ON CHERCHER ET DOSER LA Lp(a) LORS DE TOUT BILAN LIPIDIQUE COMPLET ? 238

4.5.1.1. ARGUMENTS EN DEFAVEUR DE L'INCLUSION DE LA Lp(a) DANS LE BILAN LIPIDIQUE

COMPLET 238
4.5.1.2. ARGUMENTS EN FAVEUR DE L'INCLUSION DE LA Lp(a) DANS LE BILAN LIPIDIQUE

COMPLET 239

4.5.2. DANS QUELLES CIRCONSTANCES FAUT-IL RECHERCHER ET DOSER LA Lp(a) ? 239

CONCLUSION 240

BIBLIOGRAPHIE 241

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Tableaux

Page

TABLEAU I: MORTALITE PAR MALADIES DE L'APPAREIL CIRCULATOIRE, FRANCE 1990 4

TABLEAU II: RESULTATS D'ETUDES D'INTERVENTION SUR LA CHOLESTEROLEMIE (DIETETIQUE ET/OU MEDICAMENTS) 9

TABLEAU III : COMPOSITION CHIMIQUE DES LIPOPROTEINES PLASMATIQUES 15

TABLEAU IV : COMPOSITION EN APOPROTEINES DES PRINCIPALES LIPOPROTEINES PLASMATIQUES 15

TABLEAU V : COMPOSITION ET DENSITE HYDRATEE DES LIPOPROTEINES PLASMATIQUES 19

TABLEAU VI: PROPRIETES PHYSIQUES DES LIPOPROTEINES 20

TABLEAU VII : EXEMPLES DE LIPOPROTEINES SIMPLES ET COMPLEXES 21

TABLEAU VIII : PROPRIETES ET FONCTION METABOLIQUES DES APOPROTEINES PLASMATIQUES 22

TABLEAU IX : PROPRIETES PHYSIQUES DE LA Lp(a) ET DES LDL 72

TABLEAU X : COMPOSITION CHIMIQUE DE LA Lp(a) ET DES LDL 74

TABLEAU XI: COMPOSITION EN HYDRATES DE CARBONE DE LA Lp(a) ET DES LDL 74

TABLEAU XII : COMPOSITION EN ACIDES AMINES DE L'APO(a), DE L'APO B ET DE LA MOYENNE DES PROTEINES 77

TABLEAU XI I I : POIDS MOLECULAIRES ET NOMBRES DE KRINGLES DES ISOFORMES D'APOPROTEINE(a) 83

TABLEAU XIV : STRUCTURES SECONDAIRES COMPAREES DES LDL, DE L'APO(a) ET DE LA Lp(a),

DETERMINEES PAR DICHROISME CIRCULAIRE 85

TABLEAU XV : PARAMETRES METABOLIQUES COMPARES DE LA Lp(a) ET DES LDL 102

TABLEAU XVI : Lp(a) ET MALADIES CORONARIENNES, ETUDES RETROSPECTIVES 152

TABLEAU XVII : Lp(a) ET MALADIES CORONARIENNES, ETUDES PROSPECTIVES 158

TABLEAU XVIII : Lp(a) ET MALADIES CEREBROVASCULAIRES 163

TABLEAU XIX : Lp(a) ET DIABETE 170

TABLEAU XX : Lp(a) ET MALADIES RENALES 175

TABLEAU XXI : Lp(a) DANS LES DIFFERENTES DYSLIPOPROTEINEMIES 228

TABLEAU XXII : EFFET DES MEDICAMENTS HYPOLIPIDEMIANTS SUR LA CONCENTRATION DE Lp(a) 235

Figures Page FORMULES DU CHOLESTEROL LIBRE ET ESTERIFIE, DES TRIGLYCERIDES,
DES PHOSPHOLIPIDES, ET DES ACIDES GRAS	13
STRUCTURE GENERALE DES LIPOPROTEINES	17
METABOLISME DES LIPIDES ALIMENTAIRES, SORT METABOLIQUE DES CHYLOMICRONS	25
CATABOLISME DES VLDL, PRODUCTION DES LDL	30
BIOSYNTHESE DU CHOLESTEROL	32

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FIGURE 1 :

FIGURE 2 : FIGURE 3 : FIGURE 4 : FIGURE 5 :

FIGURE 6 : FACTEURS AFFECTANT L'HOMEOSTASIE DU CHOLESTEROL AU NIVEAU CELLULAIRE 34

FIGURE 7 : STRUCTURE DU RECEPTEUR DES LDL 36

FIGURE 8 : CATABOLISME DU CHOLESTEROL EN ACIDES BILIAIRES 37

FIGURE 9 : CYCLE DES HDL ET TRANSPORT "REVERSE" DU CHOLESTEROL 42

FIGURE 10 : DEVELOPPEMENT AVEC L' AGE ET TOPOGRAPHIE DES LESIONS D'ATHEROSCLEROSE 53

FIGURE 11 : SCHEMA UNIFIE DE L'ATHEROGENESE 63

FIGURE 12 : HOMOLOGIE DE SEQUENCE DES CDNA DE L'APO(a) ET DU PLASMINOGENE 79

FIGURE 13 : STRUCTURE DES KRINGLES ET DU DOMAINE INTER-KRINGLE 80

FIGURE 14 : STRUCTURES COMPAREES DU PLASMINOGENE, DU T-PA, DE L'UROKINASE ET

DE LA PROTHROMBINE 81

FIGURE 15 : LES 6 ISOFORMES D'APOPROTEINE(a) SEPAREES PAR UTERMANN 83

FIGURE 16 : LES 34 ISOFORMES D'APOPROTEINE(a) MISES EN EVIDENCE PAR MARCOVINA 83

FIGURE 17 : STRUCTURE SCHEMATIQUE DU CDNA DE L'APOPROTEINE(a) 84

FIGURE 18 : LOCALISATION CHROMOSOMIQUE DES GENES DE L'APO(a) ET DU PLASMINOGENE 90

FIGURE 19 : SEQUENCES COMPAREES DES CDNA DU PLASMINOGENE ET DES APO(a)

HUMAINE ET DU HERISSON 94

FIGURE 20 : STRUCTURE SCHEMATIQUE DES LDL ET DE LA LIPOPROTEINE(a) 97

FIGURE 21 : DISTRIBUTION DES CONCENTRATIONS SERIQUES DE Lp(a) CHEZ LES CAUCASIENS 98

FIGURE 22 : DISTRIBUTION DES CONCENTRATIONS DE Lp(a) DANS 7 GROUPES ETHNIQUES 101

FIGURE 23 : RELATIONS NEGATIVES ENTRE PHENOTYPE / POIDS MOLECULAIRE

DES ISOFORMES D'APO(a) ET CONCENTRATION DE Lp(a) 102

FIGURE 24 : EXEMPLES DE PROFILS LIPOPROTEIQUES AVEC L' HYDRAGEL LIPO + L p(a) 193

FIGURE 25 : DOSAGE DE LA Lp(a) PAR ELECTROIMMUNODIFFUSION 197

FIGURE 26 : DOSAGE DE LA Lp(a), CORRELATION ENTRE LA NEPHELEMETRIE ET

L' ELECTROIMMUNODIFFUSION 198

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Liste des abréviations

Lp(a) : lipoprotéine Lp(a)

apo(a) : apoprotéine (a)

HDL : high density lipoprotein

LDL : low density lipoprotein

VLDL : very low density lipoprotein

IDL : intermediate density lipoprotein

LCAT : lecithin cholesterol acyl transferase

ACAT : acyl cholesterol acyl transferase

CETP : cholesterol ester transfer protein

H M G Co-A reductase : hydroxymethyl Co enzyme A reductase

R-LDL : récepteur des LDL

t-PA : activateur tissulaire du plasminogène

K : kringle

PAI-1 : inhibiteur de l'activateur du plasminogène de type 1

PDGF : platelet derived growth factor

RA : risque attribuable

RR : risque relatif

HbA1c : hémoglobine A1c

DID : diabète insulinodépendant

DNID : diabète non insulinodépendant

SN : syndrome néphrotique

IR : insuffisance rénale

IRC : insuffisance rénale chronique

PTU : protéinurie

HD : hémodialyse

DPC : dialyse péritonéale continue

TR : transplantation rénale

CBP : cirrhose biliaire primitive

Introduction

Les maladies de l'appareil circulatoire représentent une des premières causes de mortalité dans les pays industrialisés. La plupart d'entre elles sont la conséquence clinique des complications survenant au niveau des lésions athéromateuses des artères.

Le processus d'athérogenèse se déroule progressivement pendant plusieurs décennies avant la survenue des manifestations cliniques. L'infarctus myocardique et cérébral, l'oblitération d'une artère d'un membre inférieur sont les plus fréquentes de ces manifestations. C'est dire l'importance d'une prévention précoce, qui devrait idéalement être instaurée avant la constitution des lésions ou à un stade où celles-ci peuvent encore régresser; cette prévention nécessite l'identification des facteurs de risque déclenchant l'athérogenèse.

Les nombreuses études entreprises, expérimentales ou épidémiologiques, ont permis de montrer que l'athérogenèse est une maladie multifactorielle, et de mettre en évidence des facteurs de risque primaires et secondaires.

Parmi les facteurs de risque primaires, l'étude de Framingham a démontré l'importance du rôle des lipides et tout spécialement de l'hypercholestérolémie dans le déclenchement des lésions. Toutefois, si les hyperlipoprotéinémies "classiques" (types Il_a, Ilb, Ill, IV) sont

indiscutablement athérogènes, des lésions athéromateuses précoces peuvent aussi se développer chez des sujets dont les taux de cholestérol total et de triglycérides sont normaux.

L'implication d'autres paramètres lipidiques a donc dû être recherchée et les progrès réalisés dans la connaissance du métabolisme des lipoprotéines plasmatiques ont permis d'affiner cette recherche.

Les études des différentes lipoprotéines et du rôle de leurs diverses apoprotéines ont permis de franchir un pas important, et de préciser l'impact sur l'athérogenèse d'une diminution d'une sous-classe d'HDL, les HDL2, de la présence de LDL petites et denses, de la

concentration en apolipoprotéine B.

Enfin, la découverte par Berg d'une lipoprotéine aux propriétés particulières, la lipoprotéine(a), a ouvert une voie intéressante dans le dépistage des facteurs de risque des maladies cardiovasculaires. Cette lipoprotéine constitue un facteur de risque indépendant qu'il est important de déterminer, notamment dans les hypercholestérolémies familiales et chez les sujets normolipidémiques présentant une athérosclérose précoce.

Les hyperlipidémies postprandiales ne bénéficient d'aucun test standardisé actuellement. On sait cependant que certains individus présentent, uniquement en période postprandiale, des

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modifications de concentration et de composition des lipoprotéines qui pourraient expliquer certaines situations d'athérosclérose prématurée.

L'objet de notre travail a été de discuter l'intérêt d'inclure la détermination de la lipoprotéine(a) dans le bilan lipidique de patients à risque de maladies cardiovasculaires. Dans la première partie, nous nous sommes efforcée de définir, à partir des données expérimentales et épidémiologiques de diverses études, les facteurs de risque primaires et secondaires de l'athérosclérose, puis après le rappel du métabolisme des lipoprotéines, nous avons présenté les différentes théories de constitution de l'athérome.

Dans la deuxième partie, nous avons fait le point des connaissances actuelles sur la lipoprotéine (a).

Dans la troisième partie, nous avons exposé nos résultats personnels dans le dépistage et le suivi de patients atteints de maladies cardiovasculaires.

Enfin, dans la quatrième partie nous avons discuté de la place de la lipoprotéine(a) dans l'interprétation du bilan lipidique.

1. Rappels sur les maladies cardiovasculaires

1.1. Définition

Les maladies cardiovasculaires rassemblent des pathologies affectant le coeur et les vaisseaux, pathologies le plus souvent consécutives à une artériopathie.

Les principales artériopathies comprennent l'artériosclérose, les anomalies de structure congénitales, les affections inflammatoires, et les maladies touchant principalement les petits vaisseaux, comme les pathologies d'hypersensibilité ou auto-immunes.

L'artériosclérose est un terme générique pour désigner un épaississement et un durcissement de la paroi artérielle. Dans environ deux tiers des cas, elle est la conséquence de l'athérosclérose.

L'athérosclérose est une forme d'artériosclérose atteignant les gros vaisseaux. Elle est à l'origine de la plupart des coronaropathies, des anévrismes aortiques et des artériopathies des membres inférieurs; elle joue également un rôle déterminant dans les artériopathies cérébrales.

1.2. Les données de l'épidémiologie

L'athérosclérose, principale cause des infarctus du myocarde, des maladies cérébro-vasculaires et de l'artériopathie oblitérante des membres inférieurs, est responsable de la majorité des décès dans les sociétés occidentales (USA, Europe)'.

1.2.1. Mortalité

D'après la statistique des décès survenus en France pour l'année 1990, 174544 des 526201 décès sont dus aux maladies cardio-vasculaires, soit une part de mortalité égale à 33,2 pour cent ² (Tableau I).

Parmi ces décès, 27,8 p. cent sont dus aux maladies cérébrovasculaires, 28,2 p. cent aux cardiopathies ischémiques et 6,0 p. cent aux artérites, anévrisme de l'aorte, embolies et thromboses artérielles.

Ainsi, en France près de deux tiers des causes de décès par maladie cardiovasculaire sont liés à l'athérosclérose.

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2	Hommes Nombre (%)	Femmes Nombre (%)	Total Nombre (%)
Maladies cérébrovasculaires	19 718	28 810	48 528
	(24,9)	(30,3)	(27,8)
Cardiopathies ischémiques	26 724	22 564	49 288
	(33,7)	(23,7)	(28,2)
Artérites	5 658	4 781	10 439
Anévrisme de l'aorte Embolies et thromboses artérielles	(7,1)	(5,0)	(6,0)
Autres maladies de l'appareil circulatoire	27 257	39 032	66 289
	(34,3)	(41,0)	(38,0)
Total	79 357	95 187	174 544
	(100)	(100)	(100)

Tableau I : Mortalité par maladies de l'appareil circulatoire, France 1990

La part des maladies cardio-vasculaires parmi l'ensemble des décès varie considérablement avec l'âge : très faible chez les sujets jeunes, elle augmente régulièrement pour atteindre un niveau très élevé chez les personnes âgées où ces maladies sont responsables de près d'un décès sur deux.

Cependant, si les maladies cardio-vasculaires sont la principale cause de décès aux âges élevés quel que soit le sexe, l'intensité de ces maladies diffère grandement d'un sexe à l'autre à l'âge adulte avec un indice de surmortalité masculine dépassant 3 entre 35 et 64 ans. Pour le sexe masculin, les cardiopathies ischémiques constituent la première cause de décès d'origine circulatoire entre 35 et 75 ans. Pour le sexe féminin, ce sont les maladies cérébrovasculaires qui prédominent quel que soit l'âge sauf entre 55 et 75 ans, mais avec des taux de mortalité qui restent toujours inférieurs aux taux masculins ².

La mortalité de l'infarctus du myocarde à la phase aiguë est d'environ 30 p. cent avec plus de la moitié des décès survenant avant l'hospitalisation. La survie après hospitalisation s'est nettement améliorée ces deux dernières décennies, mais il existe toujours 5 à 10 p.cent de mortalité dans l'année qui suit l'infarctus.

D'après les données des 3 registres Français MONICA ³, (Bas-Rhin, Haute-Garonne et communauté urbaine de Lille), les taux de mortalité par infarctus du myocarde ont diminué

entre 1985 (58,5 pour 10⁵) et 1992 (40,5 pour 10⁵).

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1.2.2. Morbidité

L'athérosclérose est également responsable d'une importante morbidité cardiaque (angor, infarctus du myocarde, cardiomyopathie ischémique) et non cardiaque (accidents vasculaires cérébraux, maladie vasculaire périphérique).

L'infarctus du myocarde est une des causes les plus fréquentes d'hospitalisation dans les pays occidentaux. Il y a en France environ 110 000 infarctus par an dont 40 pour cent surviennent chez des sujets âgés de moins de 65 ans et 160 000 hospitalisations pour insuffisance coronarienne aiguë. Chez les survivants d'infarctus du myocarde, il existe un risque augmenté de mortalité et de récidive.

D'après les données des registres Français MONICA l'incidence des infarctus du myocarde a diminué également entre 1985 (113 pour 10⁵) et 1992 (104 pour 10⁵).

La baisse de mortalité et de morbidité constatée dans notre pays peut correspondre à plusieurs phénomènes : baisse de l'incidence, baisse de la létalité globale des événements ischémiques ou de la létalité hospitalière.

Les maladies cardio-vasculaires ne sont donc nullement l'apanage de la vieillesse, ni du sexe masculin et leur retentissement, tant humain (mortalité, morbidité) qu'économique (coût direct et indirect), les situe au premier plan des problèmes de santé publique.

Etant donnée leur forte prévalence, ces maladies, en particulier l'ischémie myocardique, doivent faire l'objet de mesures de prévention ⁴.

La prévention comporte 2 aspects

- la prévention primaire, consistant à diminuer l'exposition aux facteurs de risque grâce à des campagnes d'éducation de la population (modification des facteurs d'environnement et de comportement par des conseils diététiques, la lutte contre le tabagisme ...), au dépistage et au traitement des individus à risque élevé d'accident clinique précoce.

- la prévention secondaire qui consiste à traiter énergiquement (régime et/ou hypolipidémiants) les patients ayant des antécédents de maladie vasculaire afin de prévenir la récidive des accidents cliniques ⁵.

Afin d'effectuer une prévention efficace, il convient d'identifier les différents facteurs de risque d'athérosclérose.

1.2.3. Détermination des facteurs de risque

Des études cliniques et épidémiologiques ont permis de définir des facteurs de risque associés aux maladies cardio-vasculaire^s' "¹⁵, facteurs de risques répartis en 3 groupes:

- des facteurs cliniques : l'hypertension artérielle, l'obésité, la sédentarité, le tabagisme, le stress, l'âge, le sexe...

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- des facteurs biologiques : les dyslipoprotéinémies athérogènes, le diabète, l'hyperuricémie...

- des facteurs environnementaux et génétiques, qui rendent certaines personnes plus exposées que d'autres à l'athérosclérose. Ainsi, en ce qui concerne la cardiopathie ischémique, les taux de mortalité aux Etats-Unis sont six fois plus importants que ceux enregistrés au Japon. Parmi les différences culturelles les plus évidentes entre les groupes à fort et à faible risque, on note l'apport calorique total, la part lipidique de l'alimentation ainsi que l'activité physique. Dans les groupes d'individus ayant la même origine ethnique et la même culture, l'hétérogénéité génétique est à l'origine des différences dans la susceptibilité aux maladies cardiovasculaires.

En définitive, les facteurs de risque qui exposent le plus à l'athérosclérose sont l'hypertension artérielle, le tabagisme et les dyslipoprotéinémies, les autres facteurs favorisent la maladie plus qu'ils ne la provoquent.

Les données actuelles tendent même à considérer que l'hypercholestérolémie constitue le facteur de risque le plus important car directement impliquée dans l'initiation des lésions pathologiques " ¹².

L'aggravation des lésions résulterait de l'interaction entre des facteurs génétiques (hypercholestérolémie familiale, par exemple) et des facteurs d'environnement

(alimentation, tabagisme...) ⁸.

1.2.4. Rôle des dyslipoprotéinémies

La relation causale entre cholestérolémie et maladie coronarienne a été établie par de très nombreuses études, génétiques, d'expérimentation animale, épidémiologiques et d'intervention dont les résultats sont en bonne concordance.

- Arguments génétiques

Le développement d'une athérosclérose sévère peut résulter d'une hypercholestérolémie isolée. C'est le cas des enfants atteints d'hypercholestérolémie familiale homozygote qui font des infarctus dans l'enfance et dont l'espérance de vie est très diminuée en l'absence de traitement.

La forme hétérozygote de cette maladie, aboutit à des hypercholestérolémies moins sévères, et les complications cliniques surviennent chez l'adulte jeune ¹³

- Arguments expérimentaux

Diverses espèces animales, soumises à un régime riche en graisses qui augmente leur cholestérolémie, développent des lésions d'athérosclérose qui régressent lorsque la cholestérolémie est abaissée pendant un temps suffisant.

- Arguments épidémiologiques

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La comparaison de différentes populations à travers le monde révèle une relation directe entre cholestérolémie et prévalence des maladies cardio-vasculaires.

En effet, il n'a pas été rapporté de population ayant un taux élevé de maladies cardiaques et une cholestérolémie moyenne faible ¹⁴.

Au Japon où l'hypercholestérolémie est rare, mais où le tabagisme et l'hypertension artérielle sont largement prévalants, il existe très peu de maladie coronarienne. En revanche, les Japonais ayant émigré aux USA et adopté le régime alimentaire de ce pays voient leur cholestérolémie et la fréquence des infarctus du myocarde augmenter et rejoindre celles des Américains de souche ¹⁵. Les différences de morbidité constatées sont liées à des facteurs d'environnement (principalement les habitudes alimentaires) et non à des différences ethniques.

Cette observation montre que les populations soumises à un régime pauvre en graisses, ont moins d'athérosclérose.

Comme l'a montré la Bogalusa Heart Study il existe une relation positive entre, d'une part les concentrations de cholestérol total et de cholestérol des LDL et l'étendue des stries lipidiques sur l'aorte, d'autre part entre les concentrations de cholestérol total, de cholestérol des LDL et des VLDL et l'étendue des stries lipidiques sur les artères coronaires des sujets jeunes ¹⁶.

De plus, les études cliniques et épidémiologiques ont montré que les autres facteurs de risque (hypertension, tabagisme, diabète ...) sont moins athérogènes en l'absence d'hypercholestérolémie ¹⁷.

Les études prospectives comme celle de Framingham ont conclu que la cholestérolémie a un pouvoir prédictif de maladie coronarienne future chez les sujets en bonne santé 8 11

- Arguments tirés des études cliniques

Ils sont basés sur l'exploitation de résultats d'études ciblées, aussi bien que sur ceux obtenus après des campagnes de prévention organisées au plan national.

Les résultats des expérimentations cliniques et ceux des études de cohorte montrent de fortes similitudes dans la relation à la fois quantitative et qualitative entre cholestérolémie et risque de maladie cardio-vasculaire.

Ainsi, le pourcentage de réduction des maladies cardiovasculaires observé dans les essais cliniques, est proportionnel à la diminution de la cholestérolémie et correspond à ce qu'on peut prédire à partir des études de population. De plus la relation cholestérolémie versus risque est continue, dans tous les types de population ou groupes de patients étudiés¹⁸¹⁹. Ces résultats ont incité de nombreux pays à réagir face à l'ampleur du problème de santé publique que posent les maladies cardiovasculaires. Ils ont organisé :

·

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des conférence de consensus destinées à établir des normes et des stratégies de prévention :

- Conférence de consensus du National Institute of Health (USA), qui la première en 1985, a recommandé une campagne de traitement diététique et/ou médicamenteuse des hyperlipoprotéinémies ²⁰

- Consensus de la Société Européenne d'Athérosclérose ²¹

- Consensus Français de l'Arcol (Comité Français de Coordination des Recherches sur l'Athérosclérose et le Cholestérol) 22

· des campagnes d'information de la population générale :

- Le National Cholesterol Education Program (NCEP) mené aux USA est à l'origine d'une importante diminution de la mortalité et de la morbidité due aux maladies cardiovasculaires dans ce pays 23.

- L'ARCOL a participé à la campagne de la Fédération Française de Cardiologie (1989) : " Connaissez-vous votre taux de cholestérol ? "

· de nombreuses études de prévention primaire et secondaire et plus récemment des études de régression de l'athérosclérose.

L'analyse des résultats de quelques études d'intervention (mesures diététiques et/ou médicamenteuses) montre que la réduction de mortalité coronarienne est d'autant plus forte que la diminution de la cholestérolémie a été importante ^4- (Tableau Il).

Une diminution de 1 pour cent de la cholestérolémie entraîne une diminution de 2 à 2,5 pour cent de la probabilité de survenue d'un infarctus du myocarde.

			Cholestérolémie		Résultat : diminution relative (%) (Traités / Témoins)
	Réf.	Durée moyenne du suivi : années	Initiale g /1 (mmol/I)	Diminution (%)	Mortalité coronarienne	Mortalité + morbidité coronarienne	Mortalité totale
1	^24	5,3	2,62	- 9	- 11	- 17	+ 25
2	^25	6	2,62	- 16	- 50	- 66
3	^41	7	2,54	-7	-4		+2
4	^26	4	2,32	- 1	- 21	- 24,5	- 17,5
5	^27	5	2,70	- 10	- 18	- 34	+ 6
6	^28	5,4	2,61	- 25	- 41	- 37	- 29
7	^29	4,9	2,72	- 20	- 28	- 31	- 22

Tableau Il : Résultats d'études d'intervention sur la cholestérolémie
(diététique et / ou médicaments)

Plusieurs études artériographiques ont montré qu'une diminution significative des taux de cholestérol total et de cholestérol des LDL, est associée à une diminution de l'apparition de

nouvelles lésions, un ralentissement de la progression et même une régression des lésions existantes" 31 32 33 34

On constate cependant, qu'à facteurs de risque connus équivalents, il existe une grande hétérogénéité dans la diffusion et le type des lésions d'athérosclérose.

Par exemple, parmi les patients atteints d'hypercholestérolémie familiale, pour un même

phénotype (cholestérolémie) et un génotype identique (anomalie responsable du dysfonctionnement du récepteur des LDL), il existe entre les individus une grande variabilité dans la précocité et la sévérité des lésions coronaires et des accidents qu'elles occasionnent

35

L'analyse des diverses études cliniques permettent de conclure que :

- l'hypercholestérolémie joue un rôle primordial dans la genèse des maladies coronariennes et confirme son statut de facteur de risque indépendant,

- la baisse de la cholestérolémie entraîne une diminution significative du risque de survenue d'un infarctus du myocarde,

- d'autres facteurs lipidiques doivent intervenir pour expliquer l'hétérogénéité clinique des maladies cardiovasculaires. Un de ces facteurs lipidiques pourrait être la lipoprotéine(a) ainsi que le suggèrent plusieurs études récentes.

La lipoprotéine (a) [Lp(a)], découverte en 1963 ³⁶ et très étudiée depuis est une lipoprotéine particulière et indépendante des autres tant sur le plan structural que métabolique et pathogénique. De structure proche des lipoprotéines de faible densité (LDL), elle est

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reconnue comme un facteur de risque indépendant de la maladie athéroscléreuse. De plus la nature et les propriétés de son constituant caractéristique qu'est l'apolipoprotéine (a) en font un lien entre l'athérosclérose et la thrombose. Elle pourrait avoir une meilleure valeur prédictive que les autres paramètres lipoprotéiniques. Ainsi pour Durrington, la plus grande part de la composante génétique de l'ischémie myocardique non explicable par les lipoprotéines à apo B ou par les autres facteurs de risque, serait imputable à la Lp(a) ³⁷. Cette lipoprotéine reste déroutante en particulier à cause :

- de la relative stabilité de sa concentration tout au long de la vie,

- de l'inefficacité des mesures diététiques et thérapeutiques à faire baisser sa concentration,

- de sa fonction physiologique ainsi que des mécanismes pathogéniques encore incertains des concentrations élevées.

En conclusion, à la lumière des différentes études sur les maladies cardiovasculaires, les lipides occupent une place prépondérante dans la genèse de la maladie. Aussi, afin d'expliciter leurs différents points d'impact, nous allons rappeler le métabolisme des lipides.

1.3. Importance biologique des lipides

1.3.1. Définition

Les lipides, également appelés graisses, sont des substances organiques hétérogènes définies par leur insolubilité dans l'eau et leur solubilité dans les solvants organiques. Toutefois certains d'entre eux, les triglycérides constitués d'acides gras à chaîne courte et moyenne (inférieure à 12 atomes de carbone), sont hydrosolubles.

Les lipides sont formés d'acides gras (élément structural commun) unis à d'autres molécules telles que glycérol, cholestérol, et certains alcools particuliers.

1.3.2. Importance nutritionnelle

Les lipides sont des constituants indispensables du régime alimentaire du fait, d'une part de leur grande valeur énergétique, d'autre part de leur association avec les vitamines liposolubles (A,D,E,K) et les acides gras essentiels (parfois appelés vitamine F).

1.3.3. Importance physiologique

Du point de vue physiologique, les lipides ont des rôles métaboliques variés permettant de les classer en lipides de réserve, lipides de structure, et lipides à activité métabolique

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1.3.3.1. Lipides de réserve

Leur quantité dans l'organisme varie avec l'état nutritionnel. Ils sont présents en faible quantité dans presque toutes les cellules mais sont particulièrement abondants dans des cellules spécialisées appelées adipocytes.

Constitués à plus de 95 p. cent par des triglycérides, les lipides de réserve représentent principalement une réserve d'acides gras mais aussi d'autres substances liposolubles, aussi bien chez les animaux que chez les végétaux.

1.3.3.2. Lipides de structure

Ils représentent environ 10 p. cent du poids sec de l'organisme et ce taux est constant quel que soit l'état nutritionnel. Ces lipides font partie intégrante des structures cellulaires. Leur grande affinité pour les protéines explique leur localisation préférentielle dans les membranes cellulaires où ils assurent, outre un rôle structural, des fonctions physiologiques importantes.

Leur composition chimique est très variable (phospholipides, esters de cholestérol) et ils sont qualifiés de "complexes" par opposition aux lipides de réserve dits "simples" ³⁸

1.3.3.3. Lipides à activité métabolique

En plus de leur rôle énergétique et structural, les lipides ont un rôle fonctionnel important dans la synthèse des eicosanoïdes (prostaglandines et leucotriènes), des diacylglycérols et inositol-phosphate (messagers hormonaux) et des hormones stéroïdes.

1.3.3.4. Lipides circulants

Les lipides circulent dans l'organisme sous forme d'associations complexes entre les composés lipidiques (cholestérol, triglycérides, phospholipides) et diverses protéines, les apolipoprotéines.

1.4. Les lipides circulants et le concept de lipoprotéine

1.4.1. Les lipides circulants

Ils sont constitués essentiellement de cholestérol, de triglycérides et de phospholipides (Figure 1). Les principaux lipides impliqués dans l'athérosclérose sont le cholestérol et les triglycérides. Les phospholipides sont des éléments structuraux très importants des lipoprotéines mais ils n'interviennent pas directement dans les complications des dyslipoprotéinémies athérogènes ³⁹.

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1.4.1.1. Le cholestérol

Il circule pour deux tiers sous forme estérifiée par des acides gras et pour un tiers sous forme libre, seule forme facilement échangeable entre les lipoprotéines circulantes et les membranes cellulaires.

Chez l'homme, le cholestérol circulant a une origine principalement endogène mais le taux de synthèse semble modulable par certains facteurs exogènes tels que le régime alimentaire, en particulier la composition en acides gras des divers aliments. Environ 30 pour cent du cholestérol circulant est lié à l'alimentation, la composition des graisses consommées intervenant plus que la quantité ingérée.

La nature des protéines alimentaires influence aussi la cholestérolémie. Par exemple, le remplacement des protéines animales par des protéines de soja est associé à une diminution de 20 pour cent de la cholestérolémie chez le sujet normolipidémique et encore plus chez l'hypercholestérolémique 40

La synthèse du cholestérol, possible dans toutes les cellules est surtout active dans les hépatocytes et les entérocytes. Sa seule voie catabolique est la transformation en acides biliaires qui a lieu au niveau du foie.

Les valeurs usuelles de la cholestérolémie sont comprises entre 4,40 et 5,20 mmol/I (1,702,00 g/I)

Les études épidémiologiques ont montré qu'en dessous de 4,40 mmol/I il n'y a pas d'atteinte coronarienne et qu'à partir de 5,20 mmol/I le risque vasculaire apparaît et augmente de manière exponentielle avec la cholestérolémie.

Par exemple, entre 5,20 et 6,70 mmol/I, le risque de décès par infarctus du myocarde double

41

1.4.1.2. Les triglycérides

Les triglycérides circulants proviennent de 2 sources : l'intestin qui absorbe les graisses alimentaires, surtout constituées de triglycérides et le foie qui synthétise des triglycérides, à partir des nutriments absorbés en période post-prandiale et à partir des lipides de réserve en période de jeûne.

Comme pour le cholestérol l'influence du régime alimentaire sur la triglycéridémie est importante. Les acides gras polyinsaturés de la série co3, abondants dans les poissons gras, diminuent la triglycéridémie (et la cholestérolémie), par le biais d'une diminution de la synthèse hépatique de VLDL. Si le régime alimentaire est pauvre en graisses et riche en hydrates de carbone, les concentrations de triglycérides et de VLDL augmentent, à la fois chez les sujets normolipidémiques et chez les hypertriglycéridémiques car le foie synthétise davantage de VLDL, et celles-ci sont plus riches en triglycérides que les VLDL normales.

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Les valeurs usuelles de la triglycéridémie sont comprises entre 0,50 et 1,70 mmol/1 (0,451,50 g/1). Le rôle athérogène des triglycérides semble indirect :

- l'augmentation de leur concentration plasmatique est le plus souvent associée à une diminution de celle des HDL anti-athérogènes.

- l'hypertriglycéridémie est associée à des effets délétères non athérogènes mais suspectés d'intervenir dans la pathogénie des maladies cardio-vasculaires.

1.4.1.3. Les phospholipides

Les phospholipides interviennent dans les propriétés physico-chimiques des lipoprotéines et des membranes cellulaires. Ils sont également les précurseurs de nombreux messagers intra et intercellulaires, impliqués dans des phénomènes aussi différents que la réponse aux stimulations hormonales, l'inflammation, l'agrégation plaquettaire. Leur métabolisme, très complexe et mal connu, se déroule dans le foie, l'intestin et le plasma ^42.

Ace* gros

Glycérol lécithine(phospholipide)	-- CM,ON -- CHOIS -- CHAN	H ( N --C --OH ( MEC--OH		Triglycérides		H H M	N --c_Acide gros --C -- Acide gros ( --c --Acide gras N
Acide gros saturé CM, ^--(^010.^--COON			( C --O--		-- choline

COON

V

Acide gros mono-insaturé

CN,

CM,

COON

72

Cholestérol libre of

~

c,,

cN,

CM,

ON

Cholestérol estérifié

Figure 1 : Formules du cholestérol libre et estérifié, des triglycérides,
des phospholipides (lécithine), et des acides gras

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1.4.1.4. Les acides gras non estérifiés

Présents dans le plasma en faible concentration (0,13-0,45 mmol/I) ils sont transportés par l'albumine et captés au niveau de nombreux tissus utilisateurs (foie, muscles, coeur). En dépit de leur faible concentration plasmatique, ils représentent une part importante du flux des lipides transportés dans le plasma car leur temps de renouvellement est de l'ordre de 2 minutes. Leur concentration plasmatique dépend de l'intensité des réactions métaboliques, lipidiques et glucidiques, du tissu adipeux qui est leur principal lieu de synthèse.

Les acides gras libérés par le tissu adipeux sous l'action des hormones lipolytiques (catécholamines, glucagon, hormone de croissance) fournissent une part importante de l'énergie consommée par l'organisme.

Le foie synthétise des acides gras mais utilise aussi les acides gras libres non estérifiés, captés après interaction avec l'albumine ou provenant des lipoprotéines captées par endocytose par les cellules hépatiques : résidus de chylomicrons ou de VLDL et sans doute HDL. Les acides gras sont interconvertis en d'autres acides gras puis réincorporés dans les phospholipides, les triglycérides et les esters de cholestérol des lipoprotéines avant d'être à nouveau sécrétés dans les HDL et les VLDL 42.

En plus du rôle de rétrocontrôle de leur propre biosynthèse, les acides gras non estérifiés sont, dans le foie, des stimulants de la formation des lipoprotéines circulantes et de la biosynthèse du cholestérol. Ils stimulent aussi la néoglucogenèse. Dans le plasma, ils freinent l'activité de la lipoprotéine-lipase ⁴³

1.4.2. Le concept de lipoprotéine

Les graisses alimentaires absorbées par l'intestin et les lipides endogènes synthétisés par le foie et le tissu adipeux doivent être transportés dans la circulation puis délivrés aux divers tissus et organes pour utilisation ou mise en réserve.

Le concept actuel de "lipoprotéine", en tant que système physico-chimique d'interaction "lipides-protéines" résulte des travaux de Macheboeuf qui a montré que les lipides, insolubles dans l'eau, ne peuvent être transportés dans le plasma que grâce à leur association avec une ou plusieurs protéines spécifiques, différentes de l'albumine et des globulines ". Ces protéines spécifiques sont appelées apolipoprotéines ou apoprotéines (apo: sur, à côté de).

Ainsi les lipoprotéines plasmatiques constituent un système de macromolécules complexes résultant de l'association de protéines spécifiques et de différents lipides, ce qui permet à ces derniers d'être véhiculés dans la circulation sous forme soluble ⁴⁵

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Le rôle physiologique principal des lipoprotéines circulantes est d'assurer le transport et la distribution des lipides exogènes et endogènes et des substances liposolubles entre les différents tissus impliqués dans leur métabolisme.

Les lipoprotéines plasmatiques comprennent plusieurs familles de lipoprotéines différentes, qui ont une composition lipidique et apoprotéique variable, tant qualitativement que quantitativement (Tableau Ill, Tableau IV). Cette variabilité confère d'importantes différences fonctionnelles à leurs constituants lipidiques. Ainsi, une cholestérolémie totale donnée n'a pas la même signification selon les lipoprotéines qui transportent ce cholestérol.

Elles possèdent néanmoins une structure générale commune (Figure 2).

46	Chylomicrons	VLDL	LDL	HDL
Protéines	1-2 *	6-10	18-22	45-55
Lipides	98-99	90-94	78-82	45-65
Triglycérides	85-95	50-65	4-8	2-7
Cholestérol estérifié	2-4	16-22	45-50	15-20
Cholestérol libre	1-3	4-8	6-8	3-5
Phospholipides	3-6	15-20	18-24	26-32

* (pour cent de la masse totale de lipoprotéine)

Tableau Ill : Composition chimique des lipoprotéines plasmatiques

47	Apoprotéines (% de la masse totale de lipoprotéine)	Différentes apoprotéines (% d'apoprotéines totales) Apoprotéines majeures Apoprotéines mineures
Chylomicrons	2-4	B-48 (20), C (66), A-I	A-II, E, A-IV
VLDL	6-10	B-100 (37), C (50), E	A-I, A-II
LDL	18-22	B-100 (96)	C, D, E
HDL	45-55	A-I (46-65), A-II (10-23), C(10-12)	E, D

Tableau IV : Composition en apoprotéines des principales lipoprotéines plasmatiques

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1.5. Structure et classification des lipoprotéines circulantes

1.5.1. Structure générale des lipoprotéines

La plupart des lipoprotéines circulantes ont une structure sphérique dans laquelle on distingue une partie centrale plus ou moins volumineuse, entourée d'une couche périphérique. Le noyau central comprend les lipides apolaires, strictement insolubles dans l'eau : triglycérides et cholestérol estérifié. La couche périphérique est constituée par les lipides polaires assemblés en une monocouche de phospholipides dans laquelle s'insèrent des molécules de cholestérol non estérifié et par les apolipoprotéines liées de façon non covalente aux lipides (Figure 2).

La cohésion interne de l'édifice lipoprotéinique est assurée par des liaisons hydrophobes entre les chaînes aliphatiques des acides gras des lipides et les chaînes aliphatiques des acides aminés apolaires des protéines ainsi que par des liaisons ioniques entre les groupes polaires des régions hélicoïdales des apoprotéines et ceux des phospholipides adjacents. Deux propriétés méritent d'être soulignées car elles ont des implications physiologiques importantes :

- la couche périphérique des lipoprotéines a une structure qui ressemble à celle des membranes plasmiques des cellules.

- les apoprotéines peuvent être séparées en 2 catégories, les apoprotéines structurales intégrées dans la couche périphérique et ne pouvant la quitter, et les apoprotéines libres, faiblement liées qui font l'objet d'échanges entre lipoprotéines.

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Apoprotéine périphérique le.g., Apo-Cl

V117/P

t\\q

f/ /40

Apoproteine intégrée lag., Apo-81	41' ` ~ ·	i	~é	i i	Centre renfermant surtout des lipides non polaires

Couche renfermant surtout des lipides amphipetiques

38

Cholestérol

libre

Phospholipides

Cholestéryl aster

Triacylplycérol

i

Figure 2 : Structure générale des lipoprotéines

Les différentes familles de lipoprotéines plasmatiques partagent ces caractères structuraux (sauf les HDL naissantes) mais diffèrent nettement entre elles quant à leur métabolisme et leur rôle physiologique.

En effet, entre leur synthèse et leur catabolisme, elles font l'objet d'échanges de constituants lipidiques et apoprotéiques, entre elles et avec les tissus, et subissent ainsi des remaniements permanents.

Les apoprotéines jouent un rôle essentiel dans le métabolisme des lipoprotéines et on dit parfois qu'elles constituent la partie "intelligente" des lipoprotéines (Tableau VIII). Elles conditionnent en effet :

- la formation des lipoprotéines (rôle structural)

- les interactions des lipoprotéines avec leurs récepteurs cellulaires

- la régulation de l'activité d'enzymes impliquées dans leur métabolisme.

1.5.2. Classification et nomenclature des lipoprotéines

La classification des lipoprotéines, encore actuellement universellement utilisée en biologie clinique est basée sur 2 propriétés physiques :

- la charge électrique : les lipoprotéines ont une charge électrique variable selon leur composition protéique.

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- la densité hydratée : les lipoprotéines ont une densité hydratée qui varie principalement avec leur richesse relative en lipides.

1.5.2.1. Classification selon la mobilité électrophorétique

Les lipides polaires et les apoprotéines de la couche périphérique confèrent aux lipoprotéines une charge électrique permettant leur séparation lorsqu'un échantillon de sérum est soumis à l'action d'un champ électrique.

La première classification des lipoprotéines a été proposée par Blix et al ⁴⁸ qui montrèrent que les lipides d'un plasma normal ont une migration électrophorétique équivalente à celle des a1 et R globulines sur support de papier.

Puis l'emploi d'autres supports (papier avec tampon albumineux, gel d'agarose) permit de mettre en évidence la présence de lipoprotéines au niveau du dépôt et en position a2 (pré-bêta).

L'électrophorèse de zone a été la première technique permettant une classification des lipoprotéines plasmatiques en 4 fractions nommées :

- chylomicrons, lipoprotéines ne migrant pas

- bêta lipoprotéines, de mobilité comparable à celle des bêta globulines

- prébêta lipoprotéines, de mobilité comparable à celle des alpha 2 globulines

- alpha lipoprotéines, de mobilité comparable à celle des alpha 1 globulines

La séparation électrophorétique des lipoprotéines plasmatiques est facile à mettre en oeuvre et couramment utilisée en biologie clinique pour typer les dyslipoprotéinémies ⁴⁹.

1.5.2.2. Classification selon la densité hydratée

Du fait de leur constituants lipidiques, les lipoprotéines ont une densité hydratée inférieure à celle des protéines, et variable selon les fractions. Cette propriété permet de les séparer des protéines et entre elles par ultra centrifugation de flottation.

Dans les années cinquante il est montré que les lipoprotéines plasmatiques sont distribuées de façon continue dans une zone de densité comprise entre 0,920 et 1,210. L'ultra centrifugation séquentielle à des densités fixes permet de séparer 4 classes majeures de lipoprotéines 50 :

- Chylomicrons, densité < 0,94

- Very Low Density Lipoprotein (VLDL), 0,94 < densité < 1,006

- Low Density Lipoprotein (LDL), 1,006 < densité < 1,063

- High Density Lipoprotein (HDL), densité > 1,063 (Tableau. VI).

Des études ultérieures, toujours basées sur l'ultracentrifugation, ont démontré l'existence de sous-classes différant par de très faibles variations de densité au sein des groupes majeurs

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HDL et LDL. Ceci révéla l'hétérogénéité des lipoprotéines, qui fut confirmée par d'autres techniques de séparation comme l'isoélectrofocalisation, qui a permis de révéler une dizaine de sous-classes au sein des alphalipoprotéines.

C'est la variation relative et absolue des constituants lipidiques et le rapport lipides / protéines qui est à l'origine de l'hétérogénéité de densité des classes de lipoprotéines (Tableau V).

74	Chylomicrons	VLDL	LDL	HDL
Protéines	1-2 *	6-10	18-22	45-55
Lipides	98-99	90-94	78-82	45-65
Densité hydratée g/mI	< 0.94	0.94 - 1.006	1.006 - 1.063	1.063 - 1.21

(* pour cent de la masse totale de lipoprotéine)

Tableau V : Composition et densité hydratée des lipoprotéines plasmatiques

L'ultra centrifugation est considérée comme la méthode de référence pour la séparation et l'étude des différents classes de lipoprotéines. En effet, les connaissances actuelles du métabolisme des lipoprotéines plasmatiques sont essentiellement fondées sur ce concept de classe de densité ⁵¹. L'intérêt de cette classification a été renforcé par les études cliniques qui ont permis de relier des anomalies de transport des lipides à telle ou telle classe de lipoprotéine de densité particulière. Mais il s'agit d'une technique longue, onéreuse et délicate surtout utilisée dans les laboratoires de recherche.

Au laboratoire de biologie clinique, on utilise plutôt l'électrophorèse pour séparer les lipoprotéines : cette technique plus rapide que l'ultracentrifugation, se prête bien à des déterminations en série. C'est pourquoi de nombreux auteurs ont fait correspondre les classes de densité avec les fractions obtenues par électrophorèse.

Ainsi les chylomicrons correspondent aux lipoprotéines ne migrant pas, les VLDL correspondent aux prébêta lipoprotéines, les LDL correspondent aux bêta lipoprotéines et les HDL correspondent aux alphalipoprotéines (Tableau VI).

En réalité ces classes de lipoprotéines présentent un certain nombre de propriétés communes mais ne sont pas identiques. On sait par exemple que les HDL ne sont pas strictement équivalentes aux a lipoprotéines et qu'il peut exister des VLDL migrant en position R, position assignée aux LDL.

Enfin, sur gel d'agarose simple, la lipoprotéine (a) migre dans une zone très proche des VLDL voire confondue avec elles.

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1.5.2.3. Séparation en fonction de la taille

La chromatographie de gel filtration, l'électrophorèse en gel de polyacrylamide permettent de

séparer les lipoprotéines selon leur taille.

Grâce à ces techniques, les lipoprotéines peuvent être définies par leur diamètre apparent,

établi par rapport à celui de protéines globulaires de référence.

On obtient 4 classes principales qui correspondent approximativement aux classes séparées

par ultra centrifugation.

- une fraction de très grande taille, 100 à 1000 nm correspondant aux chylomicrons

- entre 30 et 70 nm sont trouvées les VLDL

- entre 18 et 25 nm on trouve les LDL

- les plus petites lipoprotéines, correspondant aux HDL, peuvent être séparées en 2

sous-fractions de caractéristiques voisines, les HDL2 de diamètre 10 à 13 nm et les HDL3

de diamètre 7 à 10 nm.

Ceci a permis de montrer qu'il existe une relation inverse entre la taille et la densité des lipoprotéines (Tableau VI).

Dans la zone 25 à 30 nm, existent des lipoprotéines mineures au moins dans les sérums normaux. C'est dans cette zone que l'on trouve la Lp(a) de diamètre voisin de 28 nm. Il est à remarquer que la règle de relation inverse entre taille et densité n'est pas respectée pour cette lipoprotéine puisqu'elle se situe dans un domaine de densité compris entre 1,050 et 1,120.

52	Chylomicrons	VLDL	LDL	HDL
Densité hydratée (g/I)	< 0,96	0,96 - 1,006	1,006 - 1,063	1,063 - 1,21
Poids Moléculaire moyen (dalton)	5,0.10^9	7,5.10^6	2,5.10^6	0,39.10^6
Mobilité électrophorétique	origine	pré-bêta	bêta	alpha
Diamètre (nm)	100 - 1000	30 - 80	17 - 25	7 - 15

Tableau VI : Propriétés physiques des lipoprotéines

Ces différentes techniques de séparation des lipoprotéines, basées sur leurs propriétés physiques ont révélé l'importante hétérogénéité de ce système de macromolécules et la difficulté d'un classement rigoureux.

La séparation par classes de densité considérait la partie lipidique des lipoprotéines comme principale responsable de l'hétérogénéité. La reconnaissance du rôle des lipides dans l'athérosclérose et le développement de travaux indiquant une possible relation métabolique entre les classes majeures de lipoprotéines ont polarisé l'intérêt sur la partie lipidique, négligeant l'importance de la partie protéique pourtant principale responsable de la stabilité

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structurale et de la spécificité fonctionnelle des lipoprotéines (Tableau VIII). C'est pourquoi il a été proposé une classification des lipoprotéines basée sur leur composition en apoprotéines.

1.5.2.4.Classification en fonction de la composition en apoprotéines

De nombreux travaux ont mis en évidence que les principales classes de densité ou zones de migration électrophorétique comprennent plusieurs espèces de lipoprotéines qui diffèrent, non seulement par la composition en lipides mais aussi par la nature et la concentration en apoprotéines. Ceci a conduit Alaupovic à proposer l'utilisation des apoprotéines comme marqueur spécifique pour la définition, et la classification des lipoprotéines plasmatiques. Les lipoprotéines sont nommées d'après leur composition en apoprotéines ⁵³. Les lipoprotéines qui contiennent une seule apoprotéine sont appelées lipoprotéines simples, celles qui en contiennent deux ou plus sont appelées lipoprotéines complexes.

Lipoprotéines simples	Lipoprotéines complexes
Lp - AI	Lp-Al:All
Lp -AII	Lp -Al:E
	Lp -Al :C III :CII:C1
Lp - B	Lp - B:E
Lp - CIII	Lp-B:C III :CII:C1
Lp - E	Lp-B:C III :E:CII:CI
	Lp - B: (a)

Tableau VII : Exemples de lipoprotéines simples et complexes

Ce concept de classification reconnaît aux apoprotéines un rôle essentiel et la composition en lipoprotéines du plasma peut être considérée comme un état d'équilibre reflétant l'ensemble des réactions métaboliques de tous les composants du système (Tableau VII). Toute perturbation du métabolisme lipidique entraînera un déséquilibre de leur distribution. Ce concept de lipoparticules a des implications importantes dans l'exploration du métabolisme des lipoprotéines. A titre d'exemple, il a été montré qu'il existe au sein des HDL, au moins 2 types de particules lipoprotéiques contenant l'apoprotéine A I, la Lp Al : All et la Lp AI, qui ont des origines et des fonctions métaboliques distinctes 54

Ce nouveau concept devrait permettre de mieux comprendre et explorer les phénomènes impliqués dans l'athérosclérose.

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1.6. Rappels du métabolisme normal des lipoprotéines

Le métabolisme des lipoprotéines est un processus complexe impliquant de nombreuses réactions qui contrôlent la synthèse des lipides et des apoprotéines, l'assemblage et la sécrétion des lipoprotéines, leur catabolisme total ou partiel dans la circulation et leur utilisation au niveau des tissus 47 55 56

L'ensemble de ces réactions métaboliques dépend de l'intégrité structurale et fonctionnelle des apoprotéines, des récepteurs cellulaires des lipoprotéines, des enzymes lipolytiques et des protéines de transfert qui agissent de concert pour réguler l'homéostasie du cholestérol et des triglycérides.

De nombreux tissus interagissent avec les lipoprotéines. Les glandes surrénales et les gonades assimilent activement le cholestérol pour la production des hormones stéroïdes, de même les cellules des villosités intestinales en division pour la synthèse de leurs membranes. Les tissus métaboliquement actifs comme le muscle squelettique utilisent les triglycérides circulants pour la production d'énergie ou les stockent dans les adipocytes lorsqu'ils sont présents en excès.

Le foie assure la synthèse de 90 p.cent de l'ensemble des lipoprotéines, le restant étant synthétisé par l'intestin. De plus, il secrète des enzymes telles que la lipase hépatique et la "lecithin cholesterol acyl-transferase" (LCAT), ainsi que la "cholesterol-ester transfer protein" (CETP ou protéine de transfert des esters de cholestérol), qui sont indispensables au métabolisme des lipoprotéines.

Les lipides alimentaires, principalement constitués de triglycérides sont absorbés dans les entérocytes au sein desquels ils s'associent à des apoprotéines pour constituer les chylomicrons natifs qui passent dans la lymphe puis dans le sang. Dans la circulation les chylomicrons sont rapidement épurés de 90 p.cent de leurs triglycérides par la lipoprotéine-lipase et libèrent des constituants de surface qui rejoignent le pool des HDL. Les particules résiduelles, appelées remnant de chylomicrons sont rapidement fixées par le foie grâce à un récepteur spécifique de l'apoprotéine E, puis leur catabolisme se poursuit sous l'action de la lipase hépatique.

En dehors des périodes digestives, les VLDL d'origine hépatique remplacent les chylomicrons comme principal transporteur de triglycérides et c'est alors le foie qui domine le métabolisme des lipoprotéines.

Le transport des lipides endogènes comporte deux circuits opposés.

- Un circuit "hépatofuge" : le transport du cholestérol et des triglycérides synthétisés par le foie vers les tissus est assuré par les VLDL et leurs produits de transformation, IDL et LDL.

Les LDL transportent les deux tiers du cholestérol circulant qu'elles délivrent aux cellules hépatiques et aux tissus périphériques en se fixant sur un récepteur membranaire spécifique appelé récepteur B-E. Lorsque ces récepteurs sont saturés, une voie d'épuration dite "scavenger" devient prédominante.

- Un circuit "hépatopète" appelé transport reverse du cholestérol ramenant le cholestérol excédentaire des tissus vers le foie. Ce transport est assuré par les HDL.

Entre ces deux circuits, des échanges de lipides et d'apoprotéines se produisent entre les lipoprotéines circulantes grâce à la LCAT et à la CETP qui participent avec les HDL au retour du cholestérol vers le foie, seul organe capable de le cataboliser et de l'excréter.

Les concentrations circulantes des différentes classes de lipoprotéines représentent la résultante des diverses réactions d'un métabolisme tributaire d'apports alimentaires intermittents.

1.6.1. Absorption, transport et métabolisme des lipides alimentaires.

1.6.1.1. Lipides alimentaires

La ration journalière de lipides ne devrait pas dépasser 75 g par jour, selon les nutritionnistes. Ces lipides sont principalement constitués de triglycérides, le cholestérol et les phospholipides ne représentant que 10 p.cent environ de l'apport quotidien. La nature des acides gras ingérés est très importante : les acides gras saturés constituent un "sur-risque" de maladie cardiovasculaire.

Les recommandations actuelles vont dans le sens d'une augmentation des acides gras mono-insaturés et des acides gras poly-insaturés aux dépens des acides gras saturés, soit en pratique, une diminution des graisses d'origine animale (sauf les poissons) au profit des graisses d'origine végétale et des poissons 43.

1.6.1.2. Métabolisme des chylomicrons

Synthèse des chylomicrons

Les entérocytes absorbent les produits de la digestion lipidique (acides gras, mono-glycérides, cholestérol libre, lysolécithines) et les utilisent pour synthétiser triglycérides et phospholipides (Figure 3). Ces lipides sont sécrétés après avoir été incorporés dans les chylomicrons, lipoprotéines spécifiquement synthétisées par les entérocytes en période postprandiale ⁵⁷. Ces lipoprotéines très volumineuses (100-1000 nm) confèrent au plasma sanguin un aspect opalescent ou lactescent. Leur taille est variable et dépend en partie de la qualité des acides gras alimentaires : plus les acides gras sont saturés, plus les chylomicrons sont de petite taille.

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La formation des chylomicrons nécessite la synthèse d'apoprotéine B48, apoprotéine B d'origine intestinale qui diffère de l'apoprotéine B100 hépatique par l'absence du fragment N-terminal, spécifiquement reconnu par les récepteurs B-E des surfaces cellulaires ⁵⁸. Les entérocytes synthétisent aussi les apoprotéines A-I, A-II et A-IV qu'ils incorporent dans les chylomicrons.

Les chylomicrons natifs sont sécrétés dans les chylifères des villosités intestinales et parviennent au sang par voie lymphatique, étapes au cours desquelles ils acquièrent des apoprotéines C et E , et du cholestérol estérifié aux dépens des HDL.

Lymphe digestive

Apo C Apo E

CHOLESTÉROL ET ATHÉROSCLÉROSE

Enzymes MG
Lipides -~ DG AG
digestives CL

1~ 1

'/

Apo

AG< 12C

848,A
· I,A - Il TG CL

A- IV, C / )ACAT

L ¹ _f CE

PL

Chylo natif

Entérocyte

LPL

Plasma

AG
DG
MG

Stockage Énergie

CE

TG

_`,.....ApoA- t,

Apo C

Apo A- IV

Apo E

Récepteur apo Ev

71

Duodénum

CETP

e

Figure 3 : Métabolisme des lipides alimentaires, sort métabolique des chylomicrons Catabolisme intravasculaire des chylomicrons

Les chylomicrons, dont la demi-vie est de l'ordre de 10 minutes, sont rapidement épurés de 90 p.cent de leurs triglycérides par action de la lipoprotéine-lipase (LPL) liée à l'endothélium vasculaire. La présence d'apoprotéine C-II à la surface des chylomicrons est un cofacteur indispensable à l'action de cette enzyme qu'elle lie et active à proximité de son substrat.

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Parallèlement à l'hydrolyse des triglycérides, les chylomicrons perdent d'autres constituants puisque 80 p.cent des phospholipides et 40 p.cent des apoprotéines (principalement A-I, A-II et C) sont transférés aux HDL durant leur catabolisme. Cette perte de constituants de surface s'effectue par formation de replis de la couche périphérique des chylomicrons, favorisée par la diminution de volume du coeur de la particule, diminution liée à la perte des triglycérides. Ces replis se détachent des remnants sous forme de HDL naissantes ⁵⁹.

Le catabolisme des chylomicrons conduit donc à :

- des HDL naissantes de forme discoïdale et de densité HDL3 constituées de

phospholipides, d'apoprotéines A et C et de cholestérol libre.

- des acides gras accompagnés de mono et diglycérides. Ces acides gras fournissent l'énergie aux muscles squelettiques sous forme d'acétyl Co-A ou sont mis en réserve dans le tissu adipeux sous forme de triglycérides.

- des remnants de chylomicrons, petites particules de 50 à 10 nm de diamètre (Figure 3). Ces remnants composés de 70 p.cent de triglycérides, 6-7 p.cent de cholestérol libre, 6-7 p.cent de cholestérol estérifié, 6-7 p.cent d'apoprotéines et 11 p.cent de phospholipides ont une composition et une taille proches de celles des VLDL. Toutefois, les remnants issus des petits chylomicrons ont une taille de IDL et sont aussi appelés R-VLDL intestinales.

Catabolisme hépatique des remnants de chylomicrons

Le foie est responsable de la clairance rapide des remnants de chylomicrons grâce à des récepteurs cellulaires de surface spécifiques de certains domaines de l'apoprotéine E. Captés par endocytose, ces remnants apportent au foie du cholestérol et des triglycérides d'origine alimentaire, source d'acides gras.

Le récepteur B/E ne joue aucun rôle dans ce catabolisme, en effet les remnants de chylomicrons ne s'accumulent pas chez les sujets atteints d'hypercholestérolémie familiale par déficit en récepteurs B-E.

L'apoprotéine E joue un rôle essentiel dans la clairance hépatique des remnants de chylomicrons. Il existe 3 allèles du gène de l'apoprotéine E, appelés e2, _E3 et s4, qui

aboutissent à 6 phénotypes possibles. Il a été montré que la clairance des remnants de chylomicrons varie selon la nature de l'apoprotéine E : la concentration en remnant de chylomicrons après un repas est la plus élevée chez les sujets E2/E2, la plus faible chez les sujets E4/E3 et E4/E4 et intermédiaire chez les E3/E3.

La clairance des chylomicrons et des remnants de chylomicrons est retardée chez les E2 homozygotes mais pas chez les hétérozygotes.

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Les sujets atteints d'hyperlipoprotéinémie de type Ill expriment l'isoforme mutante E2 et sont caractérisés par un ralentissement important de ce catabolisme par défaut de reconnaissance de l'apoprotéine E par le récepteur 60

Régulation du métabolisme des chylomicrons

Le facteur de régulation le plus important de la chylomicronémie (donc de la durée la triglycéridémie post-prandiale) semble être la taille du pool des triglycérides endogènes circulants reflétée par la triglycéridémie à jeun. Plus cette dernière est élevée, plus lente est l'épuration plasmatique des chylomicrons ce qui entraîne une hypertriglycéridémie postprandiale plus importante. Tout se passe comme si les lipoprotéines riches en triglycérides, qu'elles soient d'origine exogène (chylomicrons) ou endogène (VLDL), étaient en compétition pour les mêmes sites d'élimination. Ainsi, le catabolisme des lipoprotéines riches en triglycérides semble saturable dans les conditions physiologiques ^fi1.

Par conséquent, en pathologie, une hypertriglycéridémie à jeun sera presque toujours associée à une lipémie postprandiale augmentée.

Les principaux facteurs physiologiques de régulation sont :

- l'âge : le niveau et la durée de l'hypertriglycéridémie postprandiale augmentent avec l'âge.

- le régime alimentaire : la lipémie postprandiale augmente avec la quantité de graisse ingérée, mais dépend aussi de la nature de ces graisses. La consommation régulière d'huiles de poissons entraîne une diminution de la triglycéridémie à la fois à jeun et postprandiale.

- les isoformes de l'apoprotéine E.

1.6.2. Métabolisme des triglycérides endogènes et des VLDL

1.6.2.1. Synthèse hépatique des VLDL

Les VLDL sont synthétisées dans le foie sous forme native, à partir des triglycérides endogènes qui en sont le principal constituant, et d'apoprotéines, en particulier l'apoB100; elles sont ensuite excrétées par exocytose dans le sang.

Le foie est capable de synthétiser tous les lipides dont il a besoin mais il utilise préférentiellement les éléments préexistants:

- en période d'alimentation : glucides, ou acides gras libérés des chylomicrons

- en période de jeûne : acides gras mobilisés à partir du tissu adipeux.

La synthèse des VLDL est réalisée en continu par les hépatocytes permettant la sécrétion permanente de triglycérides endogènes. Cette synthèse augmente beaucoup après les repas et revient à son niveau de base à jeun.

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L'augmentation de synthèse post-prandiale intervient après la synthèse intestinale des chylomicrons. En effet, les acides gras libérés par le catabolisme des chylomicrons sont des substrats pour la lipogenèse hépatique et des stimulants spécifiques de la synthèse des apoprotéines B100 et C qui, associées à des phospholipides choliniques et du cholestérol servent à enrober les triglycérides pour leur permettre de sortir des cellules sous forme de VLDL.

Les VLDL naissantes acquièrent dans la circulation des apoprotéines C-II et E venant des HDL qui leur cèdent également du cholestérol.

A jeun, environ 60 p.cent des triglycérides circulants sont transportés par les VLDL.

Leur taille varie entre 40 et 70 nm, leur composition varie également, principalement selon le régime : un régime riche en cholestérol aboutit à la synthèse de VLDL enrichies en cholestérol. Le foie peut modifier la composition des VLDL naissantes selon la nature et la quantité des précurseurs disponibles.

1.6.2.2. Catabolisme des VLDL

Elles sont dégradées plus lentement que les chylomicrons, leur demi-vie est de 6 à 12 heures. Leur catabolisme est très semblable à celui des chylomicrons et dépend de l'action de la lipoprotéine-lipase activée par l'apoprotéine C-II (Figure 4).

L'hydrolyse des triglycérides du coeur des VLDL assure un apport régulier d'acides gras aux muscles et au tissu adipeux. Il n'y a pas formation de HDL naissantes comme lors de la lipolyse des chylomicrons mais des transferts de constituants de surface avec les HDL3 (apoprotéines C, cholestérol libre, phopholipides) dont la taille augmente (HDL2).

Il se produit parallèlement, grâce à la CETP, un enrichissement des remnants de VLDL en cholestérol estérifié venant des HDL qui acquièrent en échange des triglycérides. On aboutit ainsi aux IDL, remnants de VLDL plus petites, proportionnellement enrichies en cholestérol estérifié, en apoprotéines B100 et E.

Les IDL ((3VLDL hépatiques) ont une durée de vie courte contrairement aux LDL et on ne les retrouve pas dans le sérum d'un sujet normal à jeun.

Une partie des IDL est éliminée du plasma par la voie des récepteurs hépatiques des remnants et des LDL. Moins de la moitié des IDL poursuivent leur catabolisme dans la circulation où elles se transforment en LDL, sous l'action de la lipase hépatique.

Au cours de ce catabolisme, des échanges de constituants conduisent au remplacement d'une partie des triglycérides par des esters de cholestérol, et à la perte de la plupart des apoprotéines C-II et E qui s'associent aux HDL.

Ainsi les LDL représentent les remnants ultimes du catabolisme des VLDL, dont le coeur de triglycérides a été éliminé et où la seule apoprotéine est l'apoprotéine B100.

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1.6.2.3. Régulation

La concentration plasmatique des VLDL est fonction des vitesses de synthèse et de catabolisme. Les facteurs qui stimulent la biosynthèse des VLDL sont les acides gras libres, l'alcool, les corticostéroïdes et les glucides alimentaires ⁴⁷.

Lorsque le débit intra-hépatique des acides gras dépasse les possibilités locales d'utilisation,

ces derniers servent à la mise en circulation de triglycérides endogènes sous forme de

VLDL. Parmi les facteurs qui influent leur catabolisme, le plus important est le besoin en nutriments énergétiques des cellules musculaires et cardiaques 43.

Le déficit en lipase hépatique ne se traduit pas par une accumulation de VLDL mais seulement d'IDL absentes des plasmas normaux.

VLDL naissante

TISSUS

EXTRAHÉPATIQUES

Récepteur de I'Apo-E

VLDL

Acides gras 2

I LIPOPROTÉINE LIPASE I

HDL

Dégradation finale dans le foie, les tissus extrahépatiques (e.g., lymphocytes, fibroblastes) via l'endocytose

LDL

Cholestérol

IDL --(Résidu de VLDL)

Glycérol

TISSUS

EXTRAHÉPATIQUES

Lysosome

\_..Acides gras

Récepteur des LDL

Figure 4 : Catabolisme des VLDL, production des LDL 1.6.3. Métabolisme du cholestérol et des lipoprotéines qui le transportent

1.6.3.1. Importance biologique du cholestérol

Le cholestérol est un constituant essentiel des membranes cellulaires et un précurseur indispensable à la synthèse des hormones stéroïdes et des acides biliaires. L'organisme humain en contient environ 100g très inégalement réparti : le système nerveux central en est très riche (30 à 40 g) mais le renouvelle très lentement à la différence du foie, des cellules sanguines et du plasma qui ne contiennent que 2 à 3 g par kg, se renouvelant rapidement. La biosynthèse du cholestérol est de l'ordre de 1 g par jour et varie avec les besoin des tissus et l'apport alimentaire (ce dernier inhibe la synthèse endogène).

1.6.3.2. Biosynthèse et sécrétion du cholestérol

Lorsque les cellules ont besoin de cholestérol, elles mettent en jeu un premier mécanisme de captation des lipoprotéines plasmatiques LDL ou HDL, en augmentant le nombre de leurs récepteurs spécifiques et en stimulant leur activité d'internalisation.

Ce n'est que lorsque la quantité de cholestérol ainsi apportée est insuffisante que les processus de biosynthèse se déclenchent. Toutes les cellules de l'organisme sont capables de cette synthèse mais c'est l'intestin et surtout le foie qui en synthétisent le plus.

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Entièrement cytoplasmique, la synthèse se fait à partir de l'acétyl Co-A provenant des mitochondries. L'Hydroxy-Méthyl-Glutaryl-Coenzyme-A réductase (HMG Co-A réductase) est l'enzyme qui régule la synthèse du cholestérol. Son activité varie en fonction de la concentration intracytoplasmique en cholestérol libre qui influe sur la concentration de l'enzyme et module ainsi son activité (Figure 5).

La biosynthèse du cholestérol est particulièrement sensible à certains facteurs physiologiques : le jeûne, l'apport de cholestérol ou de sels biliaires diminuent nettement sa synthèse hépatique. Au contraire, une alimentation glucidique et surtout l'apport d'acides gras l'augmentent.

Le foie secrète le cholestérol dans le sang et dans la bile qui renferme aussi les produits de dégradation du cholestérol, les acides biliaires. La sécrétion biliaire (1 à 1,5 g par jour) est surtout destinée à favoriser la digestion intestinale des lipides.

Le cholestérol d'origine hépatique est excrété dans le sang incorporé aux lipoprotéines VLDL et HDL.

La teneur en cholestérol des VLDL naissantes dépend de la taille des particules sécrétées : le cholestérol se trouve surtout sous forme libre dans la couche périphérique et associé aux phospholipides, alors que le coeur hydrophobe contient seulement un peu de cholestérol estérifié. Ainsi, plus la particule est volumineuse, plus le rapport cholestérol / triglycéride est faible.

La quantité totale de cholestérol sécrété par le foie dans les VLDL est inférieure à 2 g par jour ⁴³.

Le cholestérol sécrété sous forme de HDL est associé aux phospholipides choliniques en proportions voisines de 1 mole de cholestérol pour 2 moles de phospholipides. Un enrobage d'apoprotéines E et A-I (E/A-I >1) maintient ces particules sous forme de disques. Le cholestérol est ensuite estérifié grâce à la lécithin cholesterol-acyl transférase (LCAT), enzyme sécrétée par le foie et fixée aux HDL contenant apoprotéines A-I et D. L'estérification du cholestérol transforme les HDL discoïdales en HDL sphériques. Compte-tenu du turnover des HDL au niveau du foie, il est difficile d'évaluer la quantité de cholestérol ainsi mise en circulation mais elle est vraisemblablement inférieure à 1g par jour.

·

0 CH, CH,

R 0
· ol
· o
_·

^°C-S-COA--e
·^-O0C-CH C-CH CH OH o~ o

CH,^- :- ~- : CH,-C=CH-CH,-

Acétyl-CoA i Unité

OH ° CO, H70 isoprénique

Mévalonate

38

lHMG-CoA RÈDUCTASE 1

I !

_°/CH\ ~ H,
· ₁₄ CH,

HI,
_·CH CH, ;H,

o
·

I ~C ^ICH,

D^PI °

· CH,
·

CH, CH

·

^oC CH,

~ 1
·

H,C°/
· -

C^° °C CH,

II I 'CH,
·

CH, CH,

·
·

12 ,4I _I
· CH,

°
^·CH HC=C

Squalene 11 CH\
·]~ EH2
· ^°`CH'

oxyde CH' CH 1

CH3
·

⁰

_II CH,

·

CH,
·

^\C^/CH}~^o

12 24I ,CH

·C\^HC=C
° CH,
CH2

SOUALÈNE EPDXYDASE

·
·

OXYDOSOUALÈNE
LANOSTEROL
CYCLASE

·

NADPH 'y70, I

FAD HC' CH CH7
·

· o
·
·

C CH= Squalène

i

X6

Lanostérol

14-Desméthyl lanostérol

H^-COOH

}

NADPH

02 HO

se

O,, NADPH

NAD` HO

HO

21 22

1e20 23

I I 2

_5
·2e

_0.,,_,0₂....1_.0-₁8₂,...₀ 24 ₂₇

19 I11 1]I le

· ^C,4 151

² 10 e

Cholestérol

NADPH

24

02

HO

Desmostérol
(24-déhydrocholestérol)

`1^7.24-Cholestadiénol

2CO2

}

IP-RÈDUCTASE

te^H0 Triparanol

Figure 5 : Biosynthèse du cholestérol

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1.6.3.3. Transport du cholestérol aux tissus par les LDL

Les LDL sont les plus abondantes des lipoprotéines plasmatiques (60 à 70 p.cent) chez l'homme du fait de leur durée de vie de l'ordre de 3 jours. Elles sont le produit du catabolisme des VLDL et ont donc une origine principalement hépatique (Figure 6). Leur composition est la moins variable de toutes les lipoprotéines:

- le coeur lipidique comprend du cholestérol estérifié (39 p.cent) et des triglycérides (5 à 7 p.cent)

- la couche périphérique comprend des phospholipides (24 p.cent), du cholestérol libre (9 p.cent) et de l'apoprotéines B100 (21 p.cent).

Elles transportent les deux tiers du cholestérol circulant, principalement sous forme estérifiée.

Les cellules qui ont besoin de cholestérol captent les LDL grâce à des récepteurs membranaires spécifiques des apoprotéines B et E.

1.6.3.4. Catabolisme des LDL et du cholestérol

Voie du récepteur des LDL ou récepteur B-E

Elle est responsable du catabolisme de plus de 75 p.cent du pool des LDL plasmatiques chez les sujets normaux et comprend les étapes suivantes:

- fixation des LDL aux récepteurs des LDL de façon spécifique et saturable. Après fixation il se produit un regroupement des récepteurs dans des structures appelées "puits mantelés" (coated pits des Anglo-Saxons) qui formeront des vacuoles mobiles dans la cellule après l'endocytose.

- intériorisation (internalisation) de l'ensemble "LDL- récepteur des LDL". Les vacuoles se déchargent des LDL dans les lysosomes.

- les constituants des LDL sont catabolisés par les enzymes lysosomales alors que les récepteurs libérés rejoignent la membrane cellulaire pour un nouveau cycle de captation ^{13 62}

63

Les apoprotéines sont hydrolysées en aminoacides, les esters de cholestérol en acides gras et cholestérol libre. Le cholestérol libre intracellulaire déclenche un triple effet régulateur (Figure 6):

- inhibition de la HMG-Co-A réductase donc de la synthèse de cholestérol

- stimulation de l'acyl cholestérol-acyl transférase (ACAT) qui estérifie le cholestérol libre intracellulaire

- inhibition de la synthèse des récepteurs des LDL (R-LDL), dont le nombre diminue, ce qui protège la cellule d'une surcharge en cholestérol.

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Régulation par sensibilité diminuée des récepteurs

.Syn,hése

CE

MEMBRANE CELLULAIRE

38

Pool du cholestérol

libre

C

Y

Membrane C

LDL

LDL
VLDL

_w Synthèse des stéroïdes

CE

HYDROLASE

Voie sans l'aide
des récepteurs

HDL

Récepteur des
LDLIApo-B-100,E)

LDL

Lysosomes

Figure 6 : Facteurs affectant l'homéostasie du cholestérol au niveau cellulaire

La captation des LDL par les récepteurs B-E est donc un régulateur très important de la concentration plasmatique des LDL. Ceci est objectivé par l'hyper-LDLémie sévère des sujets atteins de déficit familial de ces récepteurs (absence ou anomalie de structure), qui caractérise l'hypercholestérolémie familiale (hétérozygote ou homozygote) ou hyperlipoprotéinémie de type Ila.

Les cellules des sujets atteints d'hypercholestérolémie familiale ont un nombre de récepteurs fonctionnels diminué : environ 50% de la normale chez les hétérozygotes, les homozygotes ayant un nombre nul ou très réduit.

La structure du récepteur des LDL est très bien connue depuis les travaux de Goldstein et Brown (Figure 7) 13 62 63 .

Il s'agit d'une glycoprotéine transmembranaire comprenant plusieurs parties :

- une partie intracytoplasmique de 50 aminoacides s'attache aux protéines du cytosquelette et permet l'internalisation lorsque le récepteur est chargé de LDL.

- une partie hydrophobe de 22 aminoacides se trouve dans l'épaisseur de la membrane. - une partie hydrophile de 58 aminoacides située du côté externe de la membrane, et qui porte de nombreuses chaînes glucidiques.

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- enfin, au bout d'un bras intermédiaire de 350 aminoacides, se situe la partie

N-terminale de 292 aminoacides qui possède une structure anionique complémentaire de la séquence cationique des apoprotéines B100 et E et permet l'ancrage des LDL.

Des anomalies diverses se rencontrent sur ce récepteur : plus de 50 mutations sont connues dont les deux tiers sont des délétions, plus rarement des insertions.

Ces mutations, selon leur importance et leur localisation, se traduisent par une absence du récepteur, un défaut de localisation membranaire, la non reconnaissance des LDL ou l'absence d'internalisation après fixation.

D'autres anomalies génétiques, telles que les mutations de l'apoprotéine B, ligand normal du récepteur, ont un phénotype et une fréquence proche de celle de l'anomalie du récepteur des LDL ^64.

La captation hépatique des LDL, qui constitue la principale voie catabolique de ces lipoprotéines, est limitée par le nombre des récepteurs des hépatocytes.

Site de liaison : 292 acides aminés

Région présentant une homologie de structure avec le précurseur de I^. EGF (epidermol growth factor ) ^, 400 acides aminés

Région comportant des chaînes -- sucrées :56 acides aminés

Région intramembronaire : 22 acides aminés

Région introcytoplosmique 50 acides aminés

0 e 0

0 e 6

COOH

Figure 7 : Structure du récepteur des LDL

Dans l'hépatocyte, le cholestérol est catabolisé en acides biliaires après plusieurs réactions d'hydroxylation. Les acides biliaires sont ensuite conjugués avec la taurine ou la glycine et excrétés dans la bile sous forme de sels biliaires (Figure 8). Le foie est le seul organe capable d'effectuer ce catabolisme.

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CHOLESTEROL

7a hydroxylase

7a hydroxy cholestérol

Acide cholique Acide chénodésoxycholique

72

Acides biliaires primaires

ft Acide désoxycholique

(tétorbé : cycle

tgTIN entéro-hépatique) Acides biliaires secondaires

Acide lithocholique (peu résorbé :

élimination fécale)

Acide ursodésoxycholique (résorbé : cycle entéro-hépatique)

Figure 8 : Catabolisme du cholestérol en acides biliaires

L'excrétion dans la bile des sels biliaires a un effet régulateur important sur la solubilisation des grandes quantités de cholestérol qui y sont présentes. L'excrétion biliaire est aussi une importante voie d'élimination du cholestérol et des acides biliaires. Si on bloque le cycle entéro-hépatique des sels biliaires, la dégradation du cholestérol est accélérée. Mais cet effet, utilisé en thérapeutique (cholestyramine), est pervers car il entraîne aussi une accélération de la biosynthèse hépatique de cholestérol.

Le foie dispose d'autres mécanismes de captation du cholestérol à partir des lipoprotéines circulantes :

- le récepteur spécifique de l'apoprotéine E (isoformes E3 ou E4) qui reconnaît

spécifiquement les remnants de chylomicrons et une partie des remnants de VLDL.

Cette voie est quantitativement peu importante chez l'homme normal où la majeure partie (70 p.cent) des VLDL et IDL se transforme en LDL,

- un autre type de récepteur, spécifique des HDL permet aux hépatocytes de capter le cholestérol. Les HDL ont la capacité de s'enrichir en cholestérol au contact des cellules périphériques dont les membranes contiennent un excès de cholestérol libre par rapport aux phospholipides. Ceci permet un retour au foie du cholestérol en excès au niveau des tissus périphériques.

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Le foie joue donc un rôle central dans le catabolisme du cholestérol.

Voie "scavenger" des LDL modifiées

En plus de la voie normale du récepteur des LDL, il existe une voie catabolique indépendante qui semble quantitativement mineure à l'état normal mais dont l'importance est accrue dans l'hyperLDLémie. En effet, chez les malades atteints d'hypercholestérolémie familiale homozygote qui n'ont pas d'activité des récepteurs des LDL, on constate une production et une dégradation des LDL 3 fois plus importante environ que chez les sujets normolipidémiques. Dans les lésions d'athérosclérose de ces sujets, on a retrouvé des dépôts massifs de cholestérol dans des cellules spumeuses d'origine macrophagique.

L'accumulation de cholestérol dans les macrophages, phénomène qui favorise leur transformation en cellules spumeuses, ne se fait pas par la voie du récepteur des LDL. En effet, la transformation des monocytes-macrophages en cellules spumeuses, in vitro, ne se produit pas en présence de LDL natives.

Goldstein et Brown ont montré qu'il est nécessaire que les LDL subissent des modifications (méthylation, acétylation du site de liaison au récepteur) pour être reconnues par les récepteurs scavenger.

Les macrophages possèdent des récepteurs des LDL "modifiées".

Chez l'homme divers mécanismes peuvent conduire à une modification des LDL tels la lipoperoxydation ou la glycation. En raison de leur durée de vie d'environ 3 jours dans la circulation, les LDL sont susceptibles de subir des altérations qui se produisent principalement au niveau des cellules endothéliales ou dans l'espace sous-endothélial. En effet, les LDL franchissent assez facilement l'endothélium vasculaire et montrent une affinité pour certaines macromolécules de la matrice extracellulaire.

Au niveau de la paroi des vaisseaux, les systèmes peroxydants peuvent attaquer les acides gras insaturés et produire des substances toxiques (malondialdéhyde...) capables de réagir avec les aminoacides de l'apoprotéine B, en particulier au niveau des résidus lysines, entraînant la neutralisation des charges positives des LDL.

Par ailleurs, la glycation de l'apoB100, par le glucose plasmatique est un phénomène bien connu chez le diabétique.

Les LDL ainsi modifiées ne peuvent plus être reconnues par le récepteur normal et vont être captées par les récepteurs scavenger des macrophages. Les macrophages peuvent cataboliser dans les lysosomes la plupart des constituants des LDL à l'exception du cholestérol. Du fait de l'absence de rétrocontrôle négatif, le cholestérol libre, réestérifié par de l'acide oléique, s'accumule dans les macrophages qui deviennent ainsi des cellules spumeuses.

Ce phénomène, qui peut également se produire dans les cellules musculaires lisses et les cellules endothéliales, est considéré comme un des événements précoces de l'athérosclérose ainsi que nous le verrons plus loin.

La voie métabolique normalement accessoire des "scavengers" peut devenir prépondérante dans certains états pathologiques, déviant ainsi le catabolisme des LDL vers une voie favorisant l'athérogenèse. Ceci explique pourquoi les LDL sont considérées comme les lipoprotéines les plus athérogènes.

Au total, on peut considérer que les chylomicrons, les VLDL, les IDL et les LDL font partie d'une même famille de lipoprotéines car elles ont en commun l'apoprotéine B.

Elles représentent très schématiquement le courant d'influx du cholestérol depuis les sites d'absorption et de synthèse vers les sites d'utilisation.

1.6.4 Métabolisme et rôle des HDL

Les HDL représentent une classe particulière de lipoprotéines, de masse et de taille beaucoup plus faibles que les LDL (7-11 nm). Leur densité hydratée élevée est due à l'importante proportion d'apoprotéines (45-55 p.cent). Les apoprotéines les plus abondantes sont les apoprotéines A-I et A-II mais elles peuvent aussi porter, les différentes apoprotéines C, et l'apoprotéine E.

Certaines protéines circulantes se fixent aux HDL : c'est le cas par exemple de la LCAT, de la cholesterol ester transfer protein (CETP) et probablement d'autres protéines ayant une affinité pour les phospholipides.

Les HDL subissent de nombreux remaniements tout au long de leur métabolisme, ce qui entraîne d'importantes variations de leur composition. Les HDL natives, qui peuvent ne contenir aucun lipide neutre (cholestérol estérifié, triglycérides) se présentent comme des disques de phospholipides (en double feuillet) et de cholestérol, entourés d'apoprotéines. Les autres HDL sont sphériques, le coeur constitué de cholestérol estérifié et d'un peu de triglycérides et la surface est occupée par des apoprotéines A-I et accessoirement par quelques molécules d'apoprotéines A-II, C, ou E associées à des phospholipides et du cholestérol libre. Le rapport molaire phospholipides/cholestérol libre voisin de 3 constitue le caractère essentiel des HDL, il explique qu'elles puissent se charger de cholestérol libre au contact de membranes dont le rapport molaire est plus faible.

La présence de LCAT associée aux HDL contribue à modifier leur composition en transformant le cholestérol libre (superficiel) en cholestérol estérifié qui s'enfonce au coeur de l'édifice, alors que des lysolécithines se détachent des HDL et se lient à l'albumine. La CETP, modifie aussi la composition des HDL : elle transfère du cholestérol estérifié des HDL

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vers les lipoprotéines riches en triglycérides (chylomicrons et VLDL), et permet un enrichissement des HDL en triglycérides aux dépens de ces lipoprotéines.

1.6.4.1. Synthèse

Les HDL sont synthétisées par plusieurs voies :

- le catabolisme des chylomicrons par la lipoprotéine-lipase génère dans la circulation des HDL discoïdales contenant des phospholipides et du cholestérol libre associés à des apoprotéines A-I et A-II synthétisées par l'intestin,

- le foie secrète dans le sang des HDL discoïdales contenant des apoprotéines A-I, E et probablement C, ainsi que des phospholipides et du cholestérol libre.

La sécrétion hépatique est quantitativement la plus importante,

- l'intestin à jeun est capable de synthétiser des HDL sphériques dont le coeur est riche en cholestérol estérifié et qui transportent principalement de l'apoprotéine A-I et des phospholipides,

- au cours du catabolisme des VLDL, il se détache des lipoprotéines contenant principalement des apoprotéines C en plus des phospholipides et du cholestérol libre.

La demi vie des HDL, évaluée à partir de celle de leurs apoprotéines est de 4 à 6 jours et est influencée par le régime alimentaire et les médicaments.

1.6.4.2. Transformation intravasculaire

Dans la circulation, les HDL subissent des remaniements en perdant et gagnant des constituants, par transfert avec d'autres lipoprotéines et par échange avec les cellules des divers tissus (Figure 9) ^{65 66}

Les HDL discoïdales quelle que soit leur origine, peuvent s'enrichir en molécules de cholestérol libre qu'elles soustraient aux cellules périphériques. Cet échange dépend de la proportion phospholipides/cholestérol libre de la couche périphérique : les HDL les plus riches en phospholipides sont les plus actives pour l'efflux de cholestérol libre. Toutes les particules HDL ne sont pas équivalentes dans cette fixation. Ainsi, il a été montré que l'apoprotéine A-II exerce un effet inhibiteur 54.

Après avoir fixé du cholestérol libre, les HDL constituent un bon substrat pour la LCAT, dont elles contiennent l'activateur spécifique (l'apoprotéine A-I). La LCAT se lie aux HDL sous forme de complexes avec l'apoprotéine A-I et avec des protéines de transfert des lipides.

La LCAT estérifie le cholestérol libre avec un acide gras provenant des lécithines ainsi transformées en lysolécithines. Quant à l'ester de cholestérol formé, il peut gagner le coeur de la particule qui grossit à mesure de son enrichissement en cholestérol estérifié. C'est

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donc par le fait d'être un substrat pour la LCAT qu'une HDL naissante devient sphérique et mature.

Lorsque l'apoprotéine A-1 ne peut plus être liée aux HDL, comme dans le cas des cholestases, le métabolisme des HDL devient anormal.

La demi-vie des HDL matures est de l'ordre de 5 jours. Enrichies en cholestérol estérifié, elles deviennent aussi plus grosses et moins denses que les HDL naissantes. Elles sont alors dégradées dans les capillaires hépatiques par une lipase hépatique à activité phospholipasique et triglycéridasique. Le cholestérol ainsi retourné au foie est éliminé dans la bile ou dégradé en acides biliaires.

Il semble qu'une quantité non négligeable du cholestérol estérifié formé dans les HDL soit transférée aux lipoprotéines riches en triglycérides sous l'action de la CETP, les HDL s'enrichissant parallèlement en triglycérides provenant des VLDL ou des remnants de chylomicrons.

Les actions consécutives de la LCAT et de la CETP contribuent au maintien d'un flux de cholestérol de la périphérie vers le foie .

1.6.4.3. Catabolisme

- Certaines cellules endocriniennes (ovaires, cortico-surrénales) possèdent des récepteurs membranaires spécifiques des HDL en plus des récepteurs LDL ⁶⁷.

Une activité enzymatique du type de celle de la lipase hépatique existe dans les ovaires et les cortico-surrénales où elle assure peut-être une partie de l'approvisionnement en cholestérol libre, la plus grande partie venant des LDL.

Les oestrogènes qui diminuent le taux de cette enzyme, augmentent la durée de vie des HDL et explique que leur concentration soit plus élevée chez la femme que chez l'homme.

- C'est le foie qui semble jouer le rôle principal dans leur dégradation : celle-ci est conditionnée par l'activité de la lipase hépatique. Cette enzyme bien connue en tant que triglycéride-hydrolase possède aussi une activité phospholipasique de sorte que, lorsque les HDL traversent le foie, les phospholipides sont hydrolysés en lysolécithines. Les lysolécithines et le cholestérol libre des HDL passent alors dans les hépatocytes. Au cours de ce catabolisme, la densité des HDL augmente progressivement et le cycle peut recommencer.

Le retour du cholestérol des cellules périphériques vers le foie via les HDL est connu sous le nom de transport inverse du cholestérol (reverse pour les Anglo-Saxons). Son efficacité est capitale pour tout le métabolisme du cholestérol et très liée au rôle protecteur des HDL vis à vis de l'athérosclérose 66 6s

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Les HDL sont quantitativement représentatives du potentiel d'épuration du cholestérol cellulaire.

récepteur

Apo Al

captation du

cholestérol libre

membranaire

chylomicrons,

VLDL,

INTESTIN

HDL ,

naissantes

72

Figure 9 : Cycle des HDL et transport "reverse" du cholestérol

Il existe une voie indirecte du transport du cholestérol des HDL vers le foie, via le transfert du cholestérol estérifié aux VLDL par la CETP, qui contribue aussi au flux du cholestérol périphérique vers le foie. Mais cette voie indirecte pourrait accroître le risque d'athérosclérose, notamment par un enrichissement en cholestérol estérifié des particules contenant l'apoprotéine B. En effet, dans la plupart des conditions où le risque d'athérosclérose est élevé, l'activité CETP est importante, alors que les sujets génétiquement déficients en CETP n'ont pas de signes cliniques d'athérosclérose et ont un profil lipidique protecteur (HDL augmentées, LDL diminuées) ⁷⁰.

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1.6.5. Conclusion

Les concentrations circulantes des diverses classes de lipoprotéines représentent la résultante des diverses réactions de synthèse et de catabolisme. Un rôle régulateur central semble joué par les récepteurs cellulaires du foie et des tissus extra-hépatiques .

La principale fonction des lipoprotéines est le transport des lipides vers les tissus. Le transport des triglycérides par les chylomicrons et les VLDL est le plus important quantitativement. La dégradation par les lipoprotéines lipases de ces lipoprotéines riches en trigycérides constitue une étape clé du métabolisme des lipoprotéines en permettant, d'une part la synthèse des remnants et des LDL et, d'autre part la synthèse des HDL.

Les LDL et les HDL sont surtout impliquées dans le transport et l'utilisation cellulaire du cholestérol, les divers récepteurs cellulaires ayant un rôle régulateur important.

Mais ces dernières voies métaboliques sont beaucoup plus lentes que les précédentes, en effet les LDL et les HDL ont une durée de vie nettement plus longue (environ 3 jours) que les chylomicrons (quelques minutes) et les VLDL (quelques heures).

Il en résulte une coexistence obligatoire et irrégulière des LDL et HDL avec les lipoprotéines riches en triglycérides, du fait des 3 repas journaliers.

Or, la plupart des études ont été réalisées chez des sujets à jeun et de nombreuses anomalies ne sont ainsi pas évaluées.

1.7. L'athérosclérose et ses complications

1.7.1. Définition

L'OMS en donne définition descriptive : "l'athérosclérose est une association en proportion variable de remaniements de l'intima des artères, consistant en une accumulation locale de lipides, de complexes glucidiques et de produits d'origine sanguine, de tissus fibreux et de dépôts calcaires, le tout accompagné de modifications de la média" ".

Il s'agit d'une pathologie chronique qui se développe à bas bruit en réponse à des lésions vasculaires subtiles qu'on attribue habituellement à certaines lipoprotéines.

L'évolution des lésions qui conduit de l'artère saine à l'artère athéroscléreuse a été étudiée par de nombreux auteurs.

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1.7.2. Structure et composition cellulaire d'une artère saine

1.7.2.1. Structure

La paroi artérielle est constituée par un manchon de calibre et de structure variable suivant qu'il s'agit d'artères à prédominance élastique comme l'aorte et ses grandes branches, ou bien d'artères à prédominance musculaire telles que les coronaires.

La paroi artérielle comprend trois tuniques superposées avec, de la lumière vers la périphérie : l'intima, la média et l'adventice

L'intima

Elle constitue la première couche et comprend:

- une couche unique et continue de cellules endothéliales directement en contact avec le sang circulant.

- une couche sous-endothéliale ou membrane basale sur laquelle reposent les cellules endothéliales. Cette couche sous-endothéliale d'épaisseur variable et de nature conjonctive est constituée de fibres collagènes, de quelques fibres élastiques, et des fibroblastes qui produisent des protéoglycanes, du glycogène et de l'élastine.

Elle est caractérisée par une grande activité enzymatique et par la présence d'abondantes cellules immunitaires.

- la limitante élastique interne qui sépare l'intima de la média. Elle est particulièrement développée dans les artères élastiques de gros calibre et les artères musculaires de moyen calibre, et disparaît au niveau des capillaires.

La média

Elle comprend principalement des cellules musculaires lisses, qui sont entourées de fibres élastiques et de fibres collagènes, qu'elles synthétisent. La media est séparée de l'adventice par la limitante élastique externe.

Selon la prédominance de fibres élastiques ou de cellules musculaires lisses on distingue les artères de type élastique (proches du coeur) et les artères de type musculaire (artères de distribution régionale).

L' adventice

Elle ancre le vaisseau dans les tissus voisins. C'est un lacis lâche de fibres de collagène, de fibres élastiques, de cellules musculaires lisses et de fibroblastes dans lequel vont cheminer les vasa vasorum irriguant la partie externe de la média, (la partie interne de celle-ci ainsi que l'intima reçoivent leur apport nutritionnel du sang circulant dans le vaisseau). Les vasa vasorum n'existent que dans les grosses artères ⁷².

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1.7.2.2. Composition cellulaire et métabolisme de la paroi artérielle

Les principaux types cellulaires composant les artères sont les cellules endothéliales, les macrophages et les cellules musculaires lisses.

La paroi artérielle est un organe métaboliquement actif.

Les cellules endothéliales

Situé à l'interface entre le sang et les tissus, l'endothélium vasculaire constitue d'une part une barrière à perméabilité sélective, d'autre part un organe multifonctionnel pouvant croître, se différentier et être activé. Il est en interaction permanente avec d'autres cellules et des facteurs humoraux.

Les cellules endothéliales participent activement à la régulation de l'homéostasie vasculaire et sous l'influence de certains stimuli à l'évolution de processus pathologiques comme la thrombose, l'inflammation, l'infection, l'athérosclérose, la cancérogenèse.

Leurs principales fonctions physiologiques sont :

- constituer une surface non thrombogénique et non adhérante pour les leucocytes,

- constituer une barrière perméable d'échange et de transport de substances dans la paroi artérielle,

- assurer le maintien du tonus vasculaire par le relargage de monoxyde d'azote, de prostacycline (PG-I2) à propriétés vasodilatatrices et d'endothéline à propriétés

vasoconstrictrices,

- synthétiser et sécréter des facteurs de croissance et des cytokines,

- permettre le renouvellement du collagène et des protéoglycanes de la membrane

basale sur laquelle elles reposent,

- fournir une surface non adhérante pour les leucocytes.

Les cellules endothéliales sont aussi capables de modifier les lipoprotéines par oxydation

lors de leur transport dans la paroi artérielle.

Ces fonctions sont régulées par de nombreux facteurs humoraux modulant

leur capacité de synthèse et leur conférant ainsi un phénotype différent selon qu'elles sont

au repos, stimulées, activées ou lésées.

Les cellules endothéliales activées présentent une dysrégulation de leurs fonctions normales

et participent activement aux processus d'athérogenèse par leur implication notamment dans

les processus suivants :

- Coagulation et fibrinolyse

Dans les conditions physiologiques (cellules endothéliales au repos), l'endothélium

vasculaire exprime surtout des propriétés antithrombogéniques en s'opposant à l'activation

et à l'agrégation plaquettaire (synthèse de protéoglycanes de type héparane sulfate, de

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prostacycline), à la coagulation (thrombomoduline, protéines C et S) et en favorisant la fibrinolyse (activateurs du plasminogène de type urokinase ou tissulaire, prostacycline).

Les cellules endothéliales, activées par des cytokines inflammatoires ou par des concentrations athérogènes de lipoprotéines, développent un phénotype prothrombotique, caractérisé notamment par la synthèse de thromboplastine tissulaire et d'inhibiteur de l'activateur du plasminogène de type 1 (PAI-1).

- Réponses immunitaires et inflammatoires

Quatre grandes fonctions permettent aux cellules endothéliales de répondre aux nombreux signaux environnementaux et humoraux auxquels elles sont en permanence exposées : l'expression d'antigènes de surface, l'expression de molécules d'adhésion, la synthèse de cytokines et la production de médiateurs lipidiques tels les écosanoïdes

- Synthèse de composants du stroma

Les cellules endothéliales synthétisent et sécrètent des composants de leur surface cellulaire, de leur lame basale et du stroma : protéoglycanes (héparane-sulfate, chondroïtine-sulfate, dermatane-sulfate) caractérisés par leur charge électronégative, divers types de collagène, du facteur de von Willebrand, de la laminine, de la thrombospondine, de la fibronectine et de l'élastine ainsi que des collagénases et autres protéases.

- Interaction avec les lipoprotéines plasmatiques

Lorsque les cellules endothéliales sont activées, elles produisent davantage de protéoglycanes. En raison de leur charge négative, les protéoglycanes ont de multiples interactions avec les séquences basiques de différentes protéines du stroma, de certaines cytokines et d'autres molécules comme les LDL. Ils exercent ainsi un rôle dans la capture, la rétention , la modification et l'accumulation des lipoprotéines au sein de la paroi vasculaire, ce qui favorise l'auto-entretien de l'athérogenèse par accumulation et modification des lipoprotéines ⁷³.

Les macrophages

Cellules fondamentales du tissu conjonctif et des liquides biologiques, les macrophages ont un rôle capital dans la réparation tissulaire, dans l'inflammation, l'athérosclérose et la croissance tumorale.

Les macrophages sont caractérisés par d'importantes capacités de phagocytose mais aussi par la synthèse de plus d'une centaine de molécules physiologiquement actives et par leur rôle immunitaire fondamental qu'est la présentation des antigènes aux lymphocytes T.

Certaines fonctions du macrophage se font sans qu'une stimulation préalable soit nécessaire : la phagocytose, la sécrétion de lysozyme et des facteurs du Complément. D'autres fonctions telles la sécrétion de cytokines, ne surviennent qu'après stimulation par des

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cytokines comme l'interféron y ou des substances exogènes comme les endotoxines bactériennes.

Parmi les très nombreuses substances sécrétées par les macrophages stimulés, citons : le Tumor Necrosis Factor a (TNF a), les Interleukines 1 et 6, le facteur de croissance des lignées granulocytaires et monocytaires (GM-CSF), des facteurs de coagulation (thromboplastine tissulaire, facteurs X, VII, V...), des prostaglandines et des leucotriènes, des métabolites toxiques de l'oxygène

comme les radicaux libres 02 et OH^{- 73}.

Les cellules musculaires lisses

Elles constituent le type cellulaire prédominant de la média des artères et ont un rôle essentiel dans le maintien du tonus vasculaire. Elles assurent également l'intégrité structurale et fonctionnelle de la paroi artérielle par leurs capacités de prolifération et de synthèse de la matrice extracellulaire. Les cellules musculaires lisses synthétisent un collagène abondant, des fibres élastiques, de l'élastine soluble et insoluble, et des glycosaminoglycanes (principalement dermatan-sulfates).

En raison de la prédominance des lipides au sein des lésions d'athérosclérose, on s'est plus particulièrement intéressé au métabolisme lipidique au niveau artériel. Les cellules musculaires lisses peuvent synthétiser des acides gras, du cholestérol, des phospholipides et des triglycérides à partir de substrats endogènes, mais elles utilisent de façon préférentielle les lipides provenant des lipoprotéines du plasma captées par la voie des récepteurs spécifiques. Si le catabolisme des lipoprotéines plasmatiques devient pathologique ces cellules peuvent accumuler des esters de cholestérol.

Comme les cellules endothéliales, les cellules musculaires lisses sont capables de synthétiser diverses molécules régulant leur croissance, fonction pouvant être altérée dans certaines pathologies.

Les cellules musculaires lisses peuvent exprimer toute une gamme de phénotypes en relation avec leurs multiples fonctions.

Les phénotypes extrêmes sont :

- le phénotype "contractile" dont la seule fonction est la contraction. Ce phénotype est celui de la majorité des cellules musculaires lisses de la media des artères de l'adulte sain. - le phénotype "synthétique" dont la fonction principale est la synthèse.

La média des artères foetales exprime surtout ce phénotype qui évolue vers le type contractile au cours du développement.

Lors de réparations vasculaires il peut y avoir réversion vers le type synthétique ⁷⁴.

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Les cellules musculaires lisses retrouvées dans l'intima et impliquées dans l'athérosclérose ont parfois été décrites comme des fibroblastes ou des cellules mésenchymateuses. Il s'agit en fait de véritables cellules musculaires lisses mais de phénotype modifié.

Les capacités de la paroi artérielle à maintenir l'intégrité de son endothélium, à prévenir l'agregation plaquettaire, l'adhésion des cellules mononucléées sanguines, l'accumulation de cholestérol, la prolifération de cellules musculaires lisses au niveau de l'intima et à assurer la nutrition de sa média sont les éléments principaux de protection contre le processus d'artériosclérose.

Modifications dues à l'âge

La modification principale survenant au cours du vieillissement normal consiste en un épaississement lent, apparemment continu et symétrique de l'intima.

Cet épaississement intimai résulte de l'accumulation progressive de cellules musculaires lisses entourées de tissu conjonctif.

Dans la paroi artérielle normale, la quantité de lipides (principalement ester de cholestérol), augmente également avec l'âge. Cet ester de cholestérol semble provenir du plasma car il contient principalement de l'acide linoléique, acide gras prédominant du cholestérol estérifié plasmatique.

De plus, des LDL sont détectables immunologiquement dans l'intima des artères normales, de façon parallèle à leur concentration plasmatique. L'ensemble de ces phénomènes conduit à un épaississement progressif de l'intima associé à une accumulation de lipides.

Cet épaississement diffus de l'intima, lié à l'âge, doit être distingué des plaques fibreuses surélevées caractéristiques de l'athérosclérose. Sur le plan fonctionnel, ces modifications provoquent une augmentation progressive de la rigidité de la paroi. Ces modifications liées au vieillissement sont souvent proportionnelles au diamètre vasculaire et localisées aux bifurcations, aux courbures et aux points d'attache anatomiques.

Bien que présentant des points communs, les modifications dues à l'âge et à l'athérosclérose semblent être des processus bien distincts.

1.7.3. L'artère athéroscléreuse

L'athérosclérose est définie anatomiquement comme une variété de sclérose artérielle caractérisée par l'accumulation de lipides amorphes (athérome) dans la tunique interne du vaisseau. Elle atteint surtout les grosses et les moyennes artères (aorte, artères coronaires et cérébrales, artères des membres inférieurs) dont elle peut provoquer l'oblitération.

1.7.3.1. Topographie des lésions athéroscléreuses

Ces lésions se développent préférentiellement en certains endroits du système vasculaire (artères de gros et moyen calibre : l'aorte et sa bifurcation, les gros vaisseaux, le système carotidien et vertébral, les artères iliaques et fémoro-poplitées, les artères coronaires).

Les facteurs hémodynamiques (zones de turbulence) jouent sans doute un rôle important. D'autres localisations, notamment rénales et mésentériques peuvent également se voir mais, pour une raison inconnue, les artères des membres supérieurs sont en général indemnes ⁷¹.

Les vaisseaux sont touchés à des âges différents et à des degrés divers (Figure 10).

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Une évaluation quantitative de la prévalence et de l'étendue des lésions sur les coronaires de 548 autopsies de patients âgés de 1 à 69 ans, montre que les stries lipidiques, rares pendant la première décade, deviennent fréquentes dés la deuxième et sont presque toujours présentes après 20 ans. Quant aux plaques fibreuses, elles apparaissent lors de la deuxième décade, puis augmentent en nombre et en étendue pendant les troisième et quatrième décades ⁷⁵.

Les autopsies pratiquées sur 2000 soldats morts pendant la guerre de Corée, âgés de 22 ans en moyenne (18 à 48 ans), ont révélé la présence de lésions modérées (sans rétrécissement de la lumière artérielle) chez 35 p.cent de ces hommes. Environ 39 pour cent avaient un rétrécissement de 10 à 90 p.cent de la lumière des artères et 3 p.cent des plaques obstruant complètement une ou plusieurs coronaires ⁷⁶.

Plus récemment, l'étude PDAY (Pathobiological Determinants Of Atherosclerosis in Youth) a étudié les aortes et les coronaires de 1532 personnes âgées de 15 à 34 ans et décédées par homicide, accident et suicide.

Toutes les aortes, et les coronaires de la moitié des sujets âgés de 15 à 19 ans présentaient des lésions et le pourcentage de surface atteint augmentait entre 15 et 34 ans, passant de 20 à 33 p. cent pour l'aorte et de 2,6 à 16 p. cent pour la coronaire étudiée.

Chez les sujets âgés de 30 à 34 ans des lésions coronariennes sont présentes dans 75 pour cent des cas et sont plus grandes chez les hommes que chez les femmes ⁷⁷.

L'âge auquel débute l'athérosclérose varie entre les différentes artères. Des lésions sont trouvées dans l'aorte pendant la première décade, dans les artères coronaires au cours de la seconde et dans les artères cérébrales pendant les deux décades suivantes et les manifestations cliniques de ces lésions surviennent environ 30 ans plus tard" 7s 6°_.

De la naissance jusqu'à l'âge de 5 ans pratiquement toutes les lésions consistent en l'accumulation de lipides intracellulaire ou de petites stries lipidiques dont la fréquence diminue pendant la première enfance (jusqu'à l'âge de 6-8 ans).

La prévalence de ces lésions précoces augmente à nouveau à la fin de l'enfance et au début de l'adolescence. Elles sont alors prédominantes et concernent environ 70 p.cent des sujets. Les lésions plus évoluées commencent à apparaître à la fin de l'adolescence, période au cours de laquelle leur prévalence augmente alors que celle des stries lipidiques diminue. Ceci suggère que les stries lipidiques évoluent en lésions avancées pendant cette période. Les lésions d'athérome ont globalement une prévalence importante (30 p.cent) entre les âges de 26 et 35 ans.

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1.7.3.2. Anatomie pathologique des lésions athéroscléreuses

Il s'agit de plaques nodulaires développées surtout au niveau de l'intima, de formes et de tailles variables, isolées ou confluantes et qui évoluent en plusieurs stades 80.

La lésion initiale

Les lésions initiales ne sont détectables que par méthode chimique ou microscopique, et consistent en un dépôt de lipides dans les macrophages de l'intima (cellules spumeuses). Elles représentent les premières modifications évoluant vers une maladie clinique. Fréquemment observées chez l'enfant, elles sont situées sur des zones à risque d'athérosclérose.

La strie lipidique

Les stries lipidiques sont visibles à l'oeil nu à la surface de l'endothélium de l'aorte et des artères coronaires et peuvent se présenter sous 2 aspects très différents :

Il s'agit le plus souvent de simples stries blanchâtres, formées d'une succession de petites taches à peine saillantes, alignées dans le sens du courant sanguin. Très fréquentes, on les trouve même chez les sujets très jeunes et en bonne santé. Plus tard, des stries perpendiculaires aux stries primaires ou obliques apparaissent, donnant l'aspect d'un reticulum. Elles contiennent de nombreuses cellules musculaires lisses et des macrophages remplis de lipides (cellules spumeuses), ainsi que du tissu fibreux. Les lipides accumulés sont principalement constitués d'oléate de cholestérol intracellulaire.

Les stries lipidiques sont visibles dans l'aorte et les artères coronaires du très jeune enfant et s'étendent au niveau de l'aorte à la puberté.

Le fait que ces lésions progressent ou non vers des lésions évoluées dans certaines zones électives du système circulatoire dépend en grande partie des forces hémodynamiques et des taux plasmatiques des lipoprotéines athérogènes.

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La plaque lipidique

Considérées comme lésion intermédiaire, les plaques lipidiques résultent de l'évolution des stries par accumulation de lipides extracellulaires et de débris dans la matrice de protéoglycanes. A ce stade il n'existe pas de noyau lipidique, la mort cellulaire n'est pas visible et les cristaux de cholestérol sont rarement retrouvés. Ces lésions développeront ultérieurement un noyau lipidique caractéristique des lésions évoluées (plaque fibreuse ou athérome).

Les plaques lipidiques se voient surtout dans les hypercholestérolémies de type lla les plus intenses.

Ces lésions "initiales" sont limitées à l'intima.

La plaque fibreuse

Les plaques fibreuses sont des zones surélevées réalisant un épaississement blanchâtre ou gris, de contours mal limités et circonscrit à l'intima. Elles représentent la lésion la plus caractéristique de l'athérosclérose évoluée. Elles apparaissent d'abord au niveau de l'aorte abdominale, des artères coronaires, et des artères carotides dans la troisième décennie, et augmentent progressivement avec l'âge.

Elles apparaissent plus précocement chez l'homme que chez la femme. On ignore les raisons pour lesquelles il existe une différence de susceptibilité entre les différents segments de l'arbre artériel et une répartition non uniforme des lésions.

La plaque fibreuse est ferme, surélevée en dôme, possède une surface opaque bombant dans la lumière vasculaire. Elle est composée d'un noyau central de lipides extracellulaires (avec cristaux de cholestérol) et de débris de cellules nécrotiques, recouverts d'un manchon fibromusculaire contenant un grand nombre de cellules musculaires lisses ainsi que du collagène. De ce fait la plaque est beaucoup plus épaisse que ne l'est l'intima normale. A la différence des stries, le lipide accumulé est pricipalement du linoléate de cholestérol extra cellulaire (comme dans les lipoprotéines).

La plaque fibro-lipidique

La lésion compliquée est une plaque fibreuse calcifiée présentant différents degrés de nécrose, de thrombose et d'ulcération. Ces lésions sont le plus souvent symptomatiques, et associées aux maladies ischémiques rencontrées en clinique.

L'augmentation de la nécrose, conduit à un affaiblissement progressif de la paroi artérielle et une rupture de l'intima peut survenir, provoquant un anévrisme et une hémorragie. Des emboles artériels peuvent être générés par la fragmentation de la plaque dans la lumière du vaisseau. La sténose artérielle et la détérioration de la fonction de l'organe en aval sont les

conséquences d'une occlusion progressive liée à l'épaississement des plaques et à la formation de thrombi.

C'est en général au stade des complications des lésions d'athérosclérose qu'apparaissent les signes cliniques de souffrance ischémique.

En effet, le ralentissement du débit sanguin n'apparaît que si le rétrécissement de la lumière artérielle est supérieur à 75 p.cent, en tout cas pour les artères coronaires.

L'infarctus du myocarde par exemple, survient généralement lors de l'occlusion aiguë d'une artère coronaire consécutive à une thrombose au niveau d'une sténose athéroscléreuse. La rupture ou la fissuration des plaques favorisent la constitution de la thrombose.

SM Mo an On OIS 41
·111 41=1^, 4
·11

_ Perspective clinique

Epioj

20 f

101 f!

_oJ~~

Age en années

Plaques fibreuses

Strie lipidique

70 so 50 40-

30

30 -

Plaques compliquées : Hémorragie, Ulcération, Thrombose

78

Accident

Infarctus vasculaire Gangrène Anévrisme

cérébral

~tJ

7A\

vv

Figure 10 : Développement avec l'âge et topographie des lésions d'athérosclérose. 1.7.4. Pathogénie de l'athérosclérose

La complexité est une des caractéristiques de la pathogénie de cette maladie et, depuis un siècle et demi, plusieurs théories physiopathologiques de l'athérosclérose ont été proposées. Nullement exclusives elles reflètent différents aspects du même phénomène ¹⁴. Cependant, dans la plupart des processus pathogéniques mis en avant depuis qu'on cherche la (les)

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cause(s) de l'athérosclérose, les dyslipoprotéinémies prennent une place de plus en plus importante en particulier pour expliquer les mécanismes initiateurs.

1.7.4.1. Théorie ancienne de la réponse plaquettaire

Pendant de nombreuses années, il fut admis que l'événement majeur initiant l'athérogenèse consistait en une perte des cellules endothéliales de la surface des artères (consécutives à des lésions vasculaires mécaniques ou chimiques) suivie de l'adhésion des plaquettes puis de la formation d'un thrombus. Ce thrombus serait ensuite incorporé dans la paroi artérielle lors du processus de cicatrisation de la lésion. De plus les plaquettes activées sécrètent du platelet-derived growth factor (PDGF) qui induit la prolifération des cellules musculaires lisses, phénomène caractéristique des plaques fibreuses.

Cette théorie a été proposée par Ross dans les années soixante-dix ⁸¹.

Bien que la thrombose intervienne certainement dans la croissance des lésions, certaines objections ont été opposées à cette théorie :

- les thromboses sont fréquentes dans le système veineux qui n'est pas touché par l'athérosclérose,

- si la thrombose précède l'athérosclérose, les sujets atteints de déficits sévères de la coagulation devraient présenter une faible incidence de maladies coronariennes, ce qui n'est pas le cas,

- la strie lipidique qui est antérieure à la plaque fibreuse, se développe sur une surface endothéliale intacte,

- les cellules spumeuses retrouvées dans la strie lipidique correspondent, non pas à des cellules musculaires lisses, mais dérivent des monocytes-macrophages ⁸²,

- enfin, des facteurs de croissance (PDGF et autres) peuvent être libérés par les cellules endothéliales, les macrophages et les cellules musculaires lisses.

1.7.4.2. Hypothèse de !infiltration lipidique

Dés le milieu du siècle dernier Rokitansky propose que l'hyperlipidémie, en particulier l'hypercholestérolémie, est une cause directe de l'athérosclérose. D'abondantes données expérimentales, cliniques, génétiques, épidémiologiques, thérapeutiques sont ensuite venues conforter cette hypothèse par la mise en évidence d'une très forte association entre hypercholestérolémie et athérosclérose :

- les parois artérielles athéroscléreuses montrent une accumulation de cholestérol, que ce soit en pathologie humaine ou dans l'athérosclérose expérimentale,

- l'athérosclérose peut être provoquée chez diverses espèces d'animaux par un régime alimentaire entraînant une hypercholestérolémie,

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- les patients atteints d'hypercholestérolémie familiale ont une plus forte probabilité de développer une maladie coronarienne et de mourir de cette maladie que les sujets dont la cholestérolémie est normale,

- les populations dont la cholestérolémie moyenne est basse, comme les Africains, les Orientaux ont une beaucoup plus faible incidence de maladie coronarienne,

- les études d'intervention ont montré que le risque de maladie coronarienne diminue lorsque la cholestérolémie diminue sous l'influence de mesures diététiques ou médicamenteuses.

L'accumulation de lipides (cholestérol principalement) dans les parois artérielles peut se produire par le biais de différents mécanismes ou circonstances dont :

- la présence de lipoprotéines en concentration élevée dans le plasma comme dans l'hypercholestérolémie pure, l'hyperlipidémie combinée, l'accumulation de remnants,

- l'augmentation de la perméabilité endothéliale aux lipoprotéines, lors de troubles hémodynamiques ou suite à l'oxydation des LDL,

- un défaut d'élimination du cholestérol des tissus périphériques par déficit en HDL,

- la synthèse de constituants de la matrice extracellulaire (protéoglycanes) qui lient les LDL et favorisent leur rétention.

1.7.4.3. Hypothèse de la réaction à un traumatisme

Selon cette hypothèse, les cellules endothéliales bordant l'intima sont exposées à des agressions continues ou répétées menaçant leur intégrité, avec une perte deleurs fonctions normales et de leur rôle de barrière. Les agressions de l'endothélium peuvent être d'origine métabolique, comme une hypercholestérolémie chronique ou une hyperhomocystéinémie, d'origine mécanique comme dans l'hypertension ou d'origine immunologique comme après une transplantation.

A certains endroits du système artériel, les cellules endothéliales lésées exposeraient le tissu sous endothélial aux constituants plasmatiques. Cela peut amorcer toute une série d'événements comme l'adhésion de monocytes et de plaquettes, la migration des monocytes dans l'intima, l'agrégation de plaquettes et la formation de microthrombi, la libération de substances sécrétées par les plaquettes et les macrophages, ainsi que l'accumulation de constituants du plasma comme les lipoprotéines.

Cela pourrait stimuler la prolifération des cellules musculaires lisses au niveau des sites lésés. Les cellules musculaires lisses en prolifération synthétiseraient une matrice conjonctive et se chargeraient en lipides.

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Ce processus serait accéléré par les hyperlipidémies. Les macrophages provenant des monocytes peuvent se charger en lipides dont une partie est sous forme oxydée, favorisant leur captation par les récepteurs de type scavenger.

Rôle des monocytes-macrophages

La plupart sinon toutes les cellules spumeuses des lésions athéroscléreuses dérivent des monocytes circulants qui adhèrent à l'endothélium, passent dans l'espace sous-endothélial et là, captent les lipoprotéines puis se chargent en esters de cholestérol.

Le premier événement qui survient lors d'un régime alimentaire hypercholestérolémiant est une augmentation de l'adhésion des monocytes circulants à l'endothélium vasculaire suivi de sa traversée.

L'augmentation des LDL circulantes constituerait une "lésion chimique" pour les cellules endothéliales qui ainsi activées exprimeraient des molécules d'adhésion en surface. Ces molécules d'adhésion favoriseraient l'adhésion des monocytes à l'endothélium ¹².

Chez les animaux soumis à une alimentation riche en cholestérol, l'augmentation du cholestérol plasmatique est en grande partie liée à des R-VLDL (dérivés des chylomicrons et des VLDL, enrichis en cholestérol).

Ces R-VLDL se lient fortement à des récepteurs des monocytes-macrophages et sont captées très rapidement aboutissant à des cellules spumeuses in vitro.

Par contre chez les malades hypercholestérolémiques, en général, ce sont principalement les LDL qui sont augmentées.

Or, Goldstein et al ont montré que les monocytes-macrophages en culture ne captent que très lentement les LDL natives, du fait du rétrocontrôle exercé par les récepteurs des LDL qui protège les cellules d'une accumulation excessive de cholestérol intracellulaire, et ne forment pas de cellules spumeuses ⁸³.

On sait maintenant que pour être captées par les monocytes-macrophages les LDL doivent subir des modifications biochimiques dont la principale consiste en une oxydation 84 85. En culture cellulaire, les trois types de cellules de la paroi artérielle (endothéliales, musculaires lisses et macrophagiques) peuvent oxyder les LDL .

Les LDL oxydées sont captées par les monocytes-macrophages au moyen des récepteurs scavenger, non régulés et peuvent ainsi donner lieu à l'accumulation de cholestérol en excès et à la formation de cellules spumeuses.

Le recrutement d'autres monocytes se fait par le biais des molécules d'adhésion qui s'expriment sur les cellules endothéliales en réponse à des LDL légèrement oxydées ou à des cytokines comme l'interleukine-1, l'interféron y, le TNF-a.

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Les monocytes-macrophages sont donc impliqués dans plusieurs aspects du développement de l'athérosclérose :

- ils contribuent à la formation des stries lipidiques en se chargeant de cholestérol,

- les macrophages dérivés des monocytes circulants produisent des facteurs de croissance pour les cellules musculaires lisses et contribuent donc à leur prolifération et au développement des plaques fibreuses,

- ils peuvent synthétiser des facteurs cytotoxiques pour les cellules voisines (musculaires lisses et endothéliales),

- enfin, les macrophages chargés de lipides peuvent émigrer de la paroi vasculaire vers l'endothélium aggravant les lésions endothéliales ⁸⁶.

Oxydation des LDL

La présence de cellules spumeuses au sein des lésions athéromateuses a orienté les recherches vers le rôle de lipoprotéines LDL modifiées et tout spécialement de LDL oxydées. Il a été montré que des LDL natives mises en présence de cellules endothéliales en culture voient leurs propriétés physico-chimiques modifiées et deviennent reconnaissables par les macrophages. Les cellules musculaires lisses, les polynucléaires neutrophiles et les macrophages eux-mêmes donnent des résultats similaires.

Ces modifications consistent en une peroxydation lipidique. L'étape initiale serait une attaque des acides gras polyinsaturés des phospholipides par des radicaux libres de l'oxygène avec production de lipoperoxydes et d'aldéhydes. Ces produits d'oxydation se fixent ensuite sur les terminaisons lysine et arginine de l'apoprotéine B, impliquée dans la reconnaissance des LDL par le récepteur. Au delà d'un certain degré d'oxydation (plus de 15 pour cent des groupements lysine et arginine modifiés), les LDL ne sont plus reconnues par leur récepteur normal mais par le récepteur scavenger. D'autres types de modifications ont été mises en évidence in vivo. Chez le diabétique, l'apoprotéine B peut, comme d'autres protéines subir une glycation des restes lysines, qui serait responsable d'une diminution du catabolisme normal des LDL et d'une augmentation de leur captation par les macrophages. Les LDL oxydées sont impliquées dans l'athérogenèse par les 4 mécanismes suivant mis en évidence par Steinberg ¹² :

- Elles favorisent la génération des cellules spumeuses, du fait de leur épuration par la voie scavenger.

- Elles sont cytotoxiques pour l'endothélium vasculaire, notamment au niveau des stries lipidiques favorisant leur transformation en plaques fibreuses.

- Elles inhibent la mobilité des macrophages, les fixant dans l'espace sous-endothéliale où se développent les lésions athéromateuses.

- Les macrophages ayant internalisé des LDL oxydées sécrètent des facteurs chimio-tactiques responsables d'un nouvel afflux de monocytes dans l'intima.

Les antioxydants comme l'a tocophérol stoppent ce processus dans les expériences de culture cellulaire et, seraient efficaces en thérapeutique.

On rejoint donc l'hypothèse de la lésion endothéliale qui pourrait être plus métabolique que physique ⁸⁷ 88.

Ainsi, les hypothèses "lésion de l'endothélium" et "infiltration lipidique" longtemps considérées comme contradictoires pourraient bien représenter 2 aspects du même phénomène.

1.7.4.4. Autres hypothèses

Hypothèse post-prandiale et rôle des lipoprotéines légères

· Pour Zilversmit l'athérosclérose serait un phénomène post-prandial lié aux VLDL et aux remnants de chylomicrons qui, bien que trop volumineux pour traverser l'endothélium vasculaire, auraient néanmoins un pouvoir athérogène.

Les VLDL, soumises à la lipolyse par la lipoprotéine-lipase à la surface artérielle, perdent leurs triglycérides et deviennent des lipoprotéines plus petites et ayant conservé leur contenu en cholestérol. Ces remnants pourraient pénétrer dans l'intima artérielle, en quantité proportionnelle à la concentration des VLDL plasmatiques.

Un certain nombre d'arguments vont dans le sens d'un pouvoir athérogène des remnants de chylomicrons et de VLDL :

- le contenu en cholestérol des chylomicrons et des remnants de chylomicrons augmente avec la richesse en cholestérol de l'alimentation,

- chez le lapin qui développe une athérosclérose sous régime riche en cholestérol, l'hypercholestérolémie induite par le régime est principalement liée aux remnants de chylomicrons,

- chez le lapin, les remnants de chylomicrons sont aussi athérogènes que les LDL et les VLDL endogènes à niveaux équivalents de cholestérolémie totale,

- plusieurs espèces animales qui développent hypercholestérolémie et athérosclérose lors d'un régime riche en cholestérol accumulent dans leur plasma des VLDL et/ou IDL enrichies en cholestérol et de mobilité R en électrophorèse sur gel d'agarose,

- les patients atteints d'hyperlipoprotéinémie de type Ill (très athérogène) ont de fortes concentrations de remnants de chylomicrons, même en dehors des périodes digestives. Ainsi les remnants de chylomicrons, les VLDL et leurs remnants sont athérogènes ^{89 90}.

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De plus il a été montré, chez le lapin et d'autres espèces, que si une alimentation riche en graisses induit une "simple" chylomicronémie, un ajout de cholestérol à l'alimentation aboutit à une forte concentration de remnants de chylomicrons enrichis en cholestérol.

Ainsi, même en l'absence d'hypercholestérolémie, le cholestérol pourrait se déposer dans les artères par l'action de la LPL qui assure physiologiquement le catabolisme des lipoprotéines post-prandiales.

Cette théorie pourrait expliquer l'athérosclérose constatée chez des sujets dont les concentrations plasmatiques de lipides à jeun sont normales mais dont l'alimentation est trop riche en cholestérol.

Bersot a montré la présence d'apolipoprotéine (a) dans les remnants de chylomicrons induits par un régime riche en graisses et enrichi en cholestérol, et suggère que l'athérosclérose liée à la Lp(a) pourrait être en partie liée à l'effet de l'apo(a) sur le catabolisme des remnants de chylomicrons ⁹¹.

· Il existe désormais un relatif consensus quant au rôle des triglycérides dans l'athérogénèse, surtout depuis que l'étude de Framingham a individualisé un sous-groupe à haut risque coronarien, caractérisé par une hypertriglycéridémie et un taux faible de HDL 11. Environ 30 p.cent des patients atteints de coronaropathie, d'artérite des membres inférieurs et d'athérosclérose des vaisseaux cervico-encéphaliques sont hypertriglycéridémiques.

Le rôle athérogène des triglycérides a été longtemps discuté car la relation entre triglycérides et maladies cardio-vasculaires n'est pas aussi forte que celle qui existe avec le cholestérol en analyse univariée. De plus elle a tendance à disparaître en analyse multivariée, lorsque l'analyse tient compte de plusieurs facteurs tels que cholestérol des HDL et des LDL, glycémie, tension artérielle... .

Ce phénomène peut s'expliquer par les faits suivants :

- la triglycéridémie est un paramètre peu stable, qui varie d'un moment à l'autre au cours du nychtémère et aussi d'un jour à l'autre environ 3 fois plus vite que la cholestérolémie,

- la très grande majorité des hypertriglycéridémies est liée à une augmentation des VLDL mais constitue un groupe hétérogène et de potentiel athérogène plus ou moins important selon qu'il s'agit d'hypertriglycéridémies de type IV, Ilb, Ill ou de formes secondaires par exemple à l'insuffisance rénale ⁹² ou au diabète 93.

L'hypertriglycéridémie est importante à prendre en considération pour 2 raisons.

Premièrement, les lipoprotéines riches en triglycérides, particulièrement les VLDL, peuvent être athérogènes sa 95. Les facteurs influençant leur athérogénicité sont la taille des particules, le contenu en cholestérol estérifié et la composition en apoprotéines. La petite

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taille, l'enrichissement en cholestérol estérifié et la présence d'apoprotéine E favorisent respectivement : le passage dans l'intima, l'apport de cholestérol estérifié dans la paroi artérielle et la liaison aux récepteurs scavenger des macrophages, favorisant la formation des cellules spumeuses ⁹⁶. C'est le cas des remnants de VLDL qui s'accumulent dans l'hyperlipoprotéinémie de type Ill et des R-VLDL qui peuvent se voir lors d'une alimentation riche en cholestérol.

Deuxièmement du fait des conséquences métaboliques de l'hypertriglycéridémie :

- il y a une compétition entre les VLDL et les lipoprotéines postprandiales pour la lipoprotéine-lipase et de nombreux hypertriglycéridémiques ont une lipolyse ralentie des chylomicrons,

- l'hypertriglycéridémie induit une hétérogénéité des LDL avec un excès de LDL petites et denses (phénotype B) qui sont plus athérogènes que les LDL normales ⁹⁷. Enrichies en triglycérides, les LDL de type B ont un catabolisme ralenti en raison d'une moindre affinité pour leur récepteur normal 96,

- enfin la diminution de concentration des HDL est une conséquence majeure de l'hypertriglycéridémie. Le mécanisme de la diminution des HDL semble se faire par le biais d'échanges de cholestérol et de triglycérides entre lipoprotéines, les VLDL s'enrichissant en cholestérol estérifié et les HDL s'enrichissant en triglycérides. Les HDL présentent alors une modification de structure avec prépondérance de formes qui semblent moins anti-athérogènes. Ces HDL enrichies en triglycérides subissent l'action de la lipoprotéine-lipase avec perte d'apoprotéine Al et diminution de concentration ⁹⁹. C'est probablement par la relation inverse entre triglycéridémie et concentration du cholestérol des HDL que les triglycérides jouent un rôle athérogène 100

- Une conséquence potentielle de l'hypertriglycéridémie est l'augmentation du risque thrombotique. En effet, l'hypertriglycéridémie semble pouvoir influer sur les trois étapes de l'hémostase en induisant une hyperagregabilité plaquettaire, une augmentation du facteur VII et une diminution de la fibrinolyse.

L'exercice physique augmente la fibrinolyse physiologique et pourrait expliquer l'effet pathogène de la sédentarité dans la genèse des maladies cardio-vasculaires.

Théorie tumorale de l'athérosclérose, hypothèse monoclonale de Benditt

Cette théorie, développée au cours des années 80, considère l'athérome comme une tumeur bénigne résultant notamment de la prolifération des cellules musculaires lisses vasculaires sous l'effet de substances chimiques ou de virus. Le point de départ de cette théorie est la découverte d'une origine monoclonale de la prolifération des cellules musculaires lisses. Les auteurs observent que les cellules musculaires lisses des lésions d'athérosclérose

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présentent le même profil d'isoenzymes de la glucose-e-phosphate déshydrogénase, ce qui

constitue un argument en faveur de leur caractère monoclonal ¹⁰¹. Par contre les mêmes cellules provenant de parois artérielles normales sont polyclonales.

Ainsi la plaque d'athérosclérose constituerait une tumeur bénigne résultant de la transformation d'une cellule unique suivie de sa prolifération. La transformation serait le résultat d'une mutation somatique chimio ou viro-induite altérant un proto-oncogène impliqué dans la régulation de la croissance cellulaire ¹⁰².

Chez l'homme le virus oncogène qui semble impliqué est le cytomegalovirus (CMV).

Des arguments cliniques et expérimentaux sont en faveur de cette hypothèse :

- le pourcentage de sujets ayant un taux élevé d'anticorps IgG anti-CMV est deux fois plus élevé chez les sujets athéroscléreux que chez les témoins indemnes appariés sur l'âge,

- la technique de polymérisation en chaîne (PCR), plus sensible que la sérologie, a permis de montrer que 90 p.cent d'individus souffrant d'athérosclérose avancée, sont porteurs du génome du CMV au niveau vasculaire,

- les rats infectés par le CMV murin développent des plaques d'athérosclérose au niveau de l'aorte après infection,

- le CMV est capable d'infecter et de stimuler les cellules musculaires lisses humaines en culture.

Néanmoins, les relations entre le CMV et les autres facteurs de risque athérogène (notamment la part liée au CMV) ne sont pas bien établies et de nombreuses questions restent posées ¹⁰³

Hypothèse de l'homocystéinémie

L'observation initiale d'une fréquence très élevée de complications vasculaires précoces (50 p.cent avant l'âge de 30 ans) chez les patients présentant un déficit sévère en cystathionine-R-synthétase (homocystéinurie), est à l'origine de l'hypothèse qu'une hyperhomocystéinémie modérée serait un facteur de risque de pathologie thrombotique.

Cette anomalie métabolique peut être diagnostiquée par dosage de l'homocystéine plasmatique à jeun, ou après charge en méthionine. Selon les études, une hyperhomocystéinémie modérée ou une réponse anormale au test de charge en méthionine a pu être démontrée chez 10 à 24 p.cent de patients ayant présenté un infarctus du myocarde et chez 23 à 47 p.cent de patients ayant eu un accident vasculaire cérébral ou périphérique, contre 1 à 7 p.cent chez les sujets normaux ¹⁰⁴

L'analyse des résultats de 27 études montre que l'hyperhomocystéinémie est un facteur de risque indépendant de maladies vasculaires coronariennes, cérébrales et périphériques ¹⁰⁵

Le mécanisme physiopathologique est mal connu : une agression de l'endothélium par l'homocystéine, via la production de radicaux libres oxygénés, des perturbations de la synthèse du collagène et des protéoglycanes, une activation de facteurs de la coagulation ont été avancées.

Néanmoins la recherche d'hyperhomocystéinémie modérée semble intéressante en présence d'autres facteurs de risque qui semblent potentialisés par cette anomalie, car il est possible de la corriger par vitaminothérapie (acide folique, vitamines B12 et B6) 106

1.7.4.5. Consensus actuel sur l'athérogenèse

Actuellement il y a un accord entre la plupart des auteurs pour admettre la séquence d'événements suivants, proposée par Steinberg (Figure 11) 12 107

- Formation de la strie lipidique

Le premier événement induit par l'hypercholestérolémie est une augmentation de l'adhésion des monocytes circulants à l'endothélium vasculaire.

La seconde étape est la pénétration du monocyte dans l'intima sous l'influence de l'effet chimio-attractant des LDL oxydées. Après être entré dans la paroi artérielle, le monocyte se transforme en macrophage résidant. Cette transformation, complexe et de régulation mal connue, s'accompagne notamment de l'augmentation de l'expression du récepteur "scavenger" pour les LDL oxydées. L'ensemble de ces réactions devient un processus auto-entretenu car l'oxydation des LDL peut être induite par les cellules endothéliales, les cellules musculaires lisses et surtout par les macrophages eux-mêmes.

Les premiers monocytes génèrent donc les signaux qui vont attirer des vagues successives de monocytes-macrophages.

- Evolution de la strie lipidique vers des lésions plus avancées

Quelques cellules musculaires lisses ayant probablement migré de la media vers l'intima, sont présentes dans la strie lipidique. Quelques unes de ces cellules accumulent des vésicules lipidiques mais beaucoup plus rarement que les cellules spumeuses macrophagiques. Les cellules musculaires lisses deviennent ensuite prédominantes et sont à l'origine de la matrice conjonctive de la plaque fibreuse.

La sécrétion de facteurs de croissance joue un rôle important dans le développement de la plaque, notamment le PDGF qui n'est pas produit que par les plaquettes mais également par les principales cellules de la paroi artérielle.

De plus l'ensemble des cellules présentes dans les lésions synthétisent des cytokines, expriment des récepteurs et sont le siège d'une inflammation chronique et focalisée.

- Les relations entre stries lipidiques et plaques fibreuses sont un point controversé de la pathogenèse de l'athérosclérose. Par exemple l'hypothèse "mutagénique" suggère que les

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plaques fibreuses résultent d'un processus indépendant de celui à l'origine des stries lipidiques. Certaines observations ne vont pas dans le sens d'une évolution des stries lipidiques en plaques fibreuses. Par exemple chez les enfants les stries sont plus nombreuses dans l'aorte thoracique que dans l'aorte abdominale alors que chez l'adulte les plaques fibreuses sont plus étendues dans l'aorte abdominale.

Autre exemple, les femmes jeunes ont plus de stries lipidiques dans les artères coronaires et l'aorte que les hommes du même âge alors que chez les sujets plus âgés les hommes développent des plaques fibreuses plus étendues dans leurs coronaires que les femmes du même âge. Mais d'autres observations vont dans le sens d'une évolution des stries vers les plaques.

Dans les artères de sujets jeunes on observe de nombreuses lésions dont les caractéristiques histologiques et chimiques sont intermédiaires entre les stries lipidiques et les plaques fibreuses. De plus, les sites préférentiels de formation des stries lipidiques dans les coronaires des enfants sont les mêmes que ceux où les plaques fibreuses se développent chez l'adulte.

Au total il semble que certaines stries évoluent en plaques fibreuses alors que d'autres régressent probablement.

107

Concentration élevée de LDL dan4 le plasma

Infiltration de LDL dans

l'intima

LDL oxydées
Macrophages

Caluies-si mneu -

S trie lipidique

Lésion endothéliale

Adhérence dePla4 uettes

Autres facteurs Relarg ag ^e de PDGF

de croissance

Prolifération cellulaire Lésions avancées

Figure 11 : Schéma unifié de l'athérogenèse

- L'évolution finale des plaques d'athérosclérose est le plus souvent la constitution d'une thrombose obstruant le vaisseau et responsable d'infarctus mortel ou non et de nombreux cas de mort soudaine d'origine cardiaque.

La thrombose peut être considérée comme une réponse à l'agression du vaisseau.

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Au moins trois types de facteurs déterminent la localisation et l'extension d'une thrombose : les facteurs hémodynamiques et rhéologiques, les modifications vasculaires et l'activation des constituants du sang, plaquettes et facteurs de coagulation

L'interaction de ces trois facteurs détermine le type de thrombose et en particulier, l'importance relative de la participation de la thrombine et des plaquettes.

Les différentes théories physiopathologiques de l'athérogenèse montrent bien la complexité des interactions susceptibles d'intervenir dans cette affection multifactorielle.

Ces diverses théories ne s'excluent nullement, chacune permettant d'expliquer un aspect particulier du processus.

2. La Lipoprotéine Lp(a)

La lipoprotéine Lp(a) [Lp(a)] est une particule lipoprotéique résultant de l'assemblage d'une particule LDL et d'une glycoprotéine très hydrophile, riche en hydrates de carbone appelée apolipoprotéine(a) [apoprotéine (a) ou apo(a)]. La présence d'apo(a) fait de la Lp(a) une lipoprotéine distincte de toutes les autres classes de lipoprotéines.

2.1. Découverte de la lipoprotéine (a) par Kare BERG

2.1.1. Circonstances

La découverte de la Lp(a) s'est faite à l'occasion de travaux sur les variants antigéniques génétiquement contrôlés (allotypes) des protéines du sérum humain normal. Plusieurs marqueurs allotypiques étaient déjà connus en particulier pour les immunoglobulines G, l'haptoglobine, la transferrine.

Des variants antigéniques des LDL ont été découverts en 1962 par Blumberg qui s'aperçoit que le sérum d'un patient polytransfusé (donc ayant produit des anticorps contre des antigènes sériques dont il est lui même dépourvu) précipite certains sérums de sujets normaux, mais pas tous. Le nouveau marqueur allotypique fut appelé "système AG". L'antigène reconnu par le sérum allo-immun était une bêtalipoprotéine génétiquement déterminée et constituait un système indépendant des autres marqueurs allotypiques connus. Plus tard il a été montré que le système AG correspond à un polymorphisme génétique de l'apoprotéine B.

Etant donnée la rareté des alloanticorps antiprotéines sériques humaines et surtout l'impossibilité de les étudier chez les personnes polytransfusées pour des raisons éthiques, il paraissait souhaitable de faire produire ces antisérums par des animaux.

Kare Berg va approfondir la découverte de Blumberg en immunisant des lapins avec des bêtalipoprotéines humaines, avec comme objectifs de mettre en évidence les différents types antigéniques de bêtalipoprotéines et d'apporter la preuve du caractère héréditaire de ce système allotypique.

L'équipe avec laquelle Berg travaille a l'expérience des variants génétiques des protéines sériques ainsi que de l'étude fine des antigènes érythrocytaires. De plus, Berg sait que les lapins produisent facilement des anticorps anti-bêtalipoprotéines humaines et il dispose d'une méthode simple pour préparer les bêtalipoprotéines : la chromatographie sur colonne d'hydroxyapatite.

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2.1.2. Stratégie de recherche utilisée

L'hypothèse sur laquelle repose l'étude de Berg est que les animaux développent des anticorps dirigés contre plusieurs déterminants antigéniques (épitopes) de l'antigène injecté, y compris de possibles épitopes allotypiques. La stratégie utilisée consistait à immuniser des lapins avec une préparation de bêtalipoprotéines isolées du plasma d'un donneur unique.

Les antisérums obtenus peuvent ensuite être rendus spécifiques d'un seul marqueur allotypique au moyen d'absorptions spécifiques.

Préparation antigénique utilisée

Les bêtalipoprotéines du sérum d'un individu Lp(a) + dans un panel de 20 sérums sont isolées par chromatographie sur colonne d'hydroxyapatite. Les solutions de bêtalipoprotéines utilisées pour l'immunisation ne contenaient pas d'autre protéine détectable par immuno-électrophorèse avec un antisérum anti-humain total.

Immunisation des lapins

Après immunisation de trois lapins avec la précédente préparation, les sérums de ces lapins précipitent en immuno-diffusion double avec les 20 sérums totaux du panel ainsi qu'avec les 20 fractions de bêtalipoprotéines correspondantes.

L'immuno-électrophorèse démontre que les anticorps précipitants anti-bêtalipoprotéines sont des gammaglobulines. L'absence d'anticorps précipitant dans les sérums des lapins avant l'immunisation avait été vérifiée .

Les adsorptions

L'antisérum anti-bêtalipoprotéine humaine obtenu est mis en contact avec chacun des sérums totaux et des fractions isolées de bêtalipoprotéines des 20 sujets du panel. Chaque aliquote d'immunsérums ainsi adsorbés est ensuite testé par immunodiffusion double ou par

sérums

totaux

et des fractions de

immunoélectrophorèse contre chacun des bêtalipoprotéines du panel.

Seuls certains sérums et les fractions bêtalipoprotéines correspondantes provoquent l'apparition d'un précipité.

Ces expériences permettent ainsi de séparer les individus du panel en "répondeurs" (réaction positive) et en "non répondeurs" (réaction négative).

Lorsque l'antisérum a été adsorbé par le sérum d'un sujet non répondeur, l'immunsérum obtenu ne réagit plus avec tous les sérums du panel mais seulement avec certains.

Si c'est le sérum d'un sujet répondeur qui a servi à l'adsorption, l'immunsérum obtenu ne réagit plus avec aucun des sérums.

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2.1.3 Résultats: mise en évidence du nouvel allotype

Les expériences montrent qu'un immunsérum de lapin adsorbé avec le sérum d'un sujet non répondeur est capable de distinguer, en immuno-précipitation, 2 types de sérums humains. L'immunsérum obtenu est devenu spécifique d'un déterminant antigénique présent dans certains sérums et absent dans d'autres.

Parmi les 20 sujets du panel, 7 se révèlent répondeurs dont celui choisi au hasard pour les immunisations, les 13 autres étant non répondeurs et pouvant donc être utilisés comme matériel d'adsorption pour produire les immunsérums spécifiques.

Les fractions isolées de bêtalipoprotéines des 20 sujets ont donné les mêmes réactions avec l'immunsérum spécifique que les sérums totaux, et les autres fractions lipoprotéiques isolées n'ont pas réagi avec cet immunsérum.

Donc l'immunsérum est spécifique d'un marqueur allotypique des bêtalipoprotéines humaines.

La reproductibilité de ces résultats a été vérifiée en répétant les expériences avec des échantillons de sérum des 20 sujets du panel, prélevés à différents intervalles pendant plus de 1 an 36.

2.1.4. Nomenclature et nature du nouvel antigène

2.1.4.1. Nomenclature

Le facteur présent dans le sérum d'un sujet répondeur est nommé Lp(a), "Lp" pour lipoprotéine et "(a)" pour le premier antigène mis en évidence dans ce nouveau système.

Les individus possédant cet antigène sont dits Lp(a+), les autres sont dits Lp(a-).

La décision de nommer Lp(a) ce nouvel antigène est antérieure de plusieurs années à l'emploi des noms Lp:Al et Lp:Al-All pour désigner les principales HDL et a donc été conservé par l'usage, bien que source de possibles confusions.

En toute rigueur, le terme Lp(a) désigne l'antigène détecté par l'immunsérum spécifique et le terme "lipoprotéine Lp(a)" la classe de lipoprotéines possédant cet antigène dans sa structure. Cependant il est devenu habituel de parler de lipoprotéine(a), [en abrégé Lp(a)] et de prononcer lipoprotéine "petit" a.

2.1.4.2. Nature du nouvel antigène

Il s'agit d'une lipoprotéine différente des autres lipoprotéines connues jusque là. En effet, Berg montre que les sujets Lp(a+) possèdent 2 populations de lipoprotéines capables de réagir avec un antisérum anti bêtalipoprotéine : une population qui porte l'antigène Lp(a) et une autre qui en est dépourvue.

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La notion que cette lipoprotéine est différente des autres a été renforcée par l'étude de 23 sérums connus comme étant Lp(a+) ou Lp(a-) avec l'immun sérum spécifique du système AG de Blumberg. Il est apparu qu'il n'y avait pas de relation entre les systèmes AG et Lp(a) : les allotypes AG sont absents des lipoprotéines possédant l'antigène Lp(a).

2.1.5. Fréquence du caractère

Berg teste les sérums de 314 adultes en bonne santé et non apparentés avec son immunsérum spécifique; 107 (34,1 p.cent) sont trouvés Lp(a+) et 207 (65,9 p.cent) sont trouvés Lp(a-).

2.1.6. Etude génétique préliminaire

Berg suppose que le caractère Lp(a) est déterminé par 2 allèles d'un même gène,

(il nomme ces allèles Lpa et Lpa), et que le gène Lpa est dominant, c'est à dire s'exprimant par un phénotype Lp(a+) lorsqu'il est présent en simple dose ou en double dose.

Il calcule la fréquence des 2 allèles d'après la fréquence des phénotypes observés :

Lpa : 0,812, Lpo : 0,188

Afin de tester cette hypothèse, il entreprend une étude génétique avec les sérums des membres de 23 familles ce qui lui permet de confirmer le caractère génétiquement déterminé de l'antigène Lp(a).

Au cours d'études ultérieures sur un plus grand nombre de familles, Berg confirme le caractère héréditaire, monogénique et dominant du phénotype Lp(a+)¹⁰⁸.

Le gène d'abord nommé Lpa deviendra LPA dans l'International Workshops on Human Genom Maping.

La lipoprotéine Lp(a) retrouvée chez 30 à 40 p.cent des sujets étudiés dans différentes populations, est alors considérée comme un variant qualitatif et génétiquement déterminé des bêtalipoprotéines humaines.

2.2. Composition chimique et propriétés physico-chimiques de la Lp(a)

2.2.1 Caractéristiques

Les études biochimiques après séparation des constituants lipidiques et protéiques de la Lp(a) montrent que le coeur lipidique a une composition similaire à celle des LDL, et que la partie protéique est constituée d'une apoprotéine B et d'au moins une apoprotéine(a) ¹⁰⁹. De plus la Lp(a) est plus riche en sucres que les LDL et a une mobilité électrophorétique pré-bêta-1 donc distincte de celle des LDL.

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Lors de l'ultracentrifugation du sérum, les VLDL (pré-bêtalipoprotéines) surnagent alors que la Lp(a) sédimente, cette propriété lui valu un temps la qualification de "sinking pre-bêtalipoproteine" (to sink = sombrer, plonger) ¹⁰.

De plus, la Lp(a) est retrouvée dans une zone de densité comprise entre 1,050 et 1,120 g/ml qui s'étend donc entre celle des LDL et celle des HDL.

Au début des années 1980, il est montré que l'antigène Lp(a) mis en évidence par Berg, est une glycoprotéine de poids moléculaire élevé, appelée apoprotéine (a), caractéristique de la lipoprotéine Lp(a), dans laquelle elle est liée à l'apoprotéine B100 par un ou plusieurs ponts disulfures. Ainsi, la Lp(a) apparaît comme une lipoprotéine immunochimiquement et physicochimiquement distincte des LDL, et non plus comme un simple variant des LDL comme on le pensait au départ.

Gaubatz ¹⁰⁹ et Fless ¹¹⁰ montrèrent que le traitement de la Lp(a) par des agents réducteurs comme le dithiothréitol ou le bêta-mercaptoéthanol scinde la molécule en deux parties : une molécule d'apoprotéine (a), libre de tout lipide, et une lipoprotéine appelée Lp(a-). Cette particule est retrouvée, en ultracentrifugation, dans la zone de densité des LDL d'où la qualification de LDL "like".

Plus tard il est montré que l'antigène spécifique de la Lp(a) est porté par une glycoprotéine de haut poids moléculaire qu'on appela apoprotéine(a) et dont l'affinité pour les lipides se révéla très faible voire nulle, à tel point que pour certains elle ne devrait pas être classée dans les apoprotéines.

Ainsi il devint clair que la Lp(a) n'est pas un simple variant des LDL comme on le pensait jusque là, mais qu'elle constitue une entité immunochimiquement et physicochimiquement distincte des LDL.

La plupart des études récentes sur la composition chimique et la structure de la Lp(a) ont été faites par comparaison avec les LDL.

2.2.2. Isolement de la Lp(a) 2.2.2.1. Isolement et purification

Une première méthode est la précipitation sélective, par l'héparine et le chlorure de magnésium à des concentrations précises. Après plusieurs opérations de précipitation et de ressolubilisation, on aboutit à une fraction enrichie en Lp(a) "'. Cette méthode, bien que simple à utiliser, présente deux inconvénients majeurs : elle est dénaturante et peu spécifique, aussi n'est-elle plus guère utilisée.

Une autre méthode est l'ultracentrifugation suivie d'une dialyse des isolats obtenus. La fraction enrichie en Lp(a) est isolée dans la zone de densité 1.053-1.120 g/ml ₁₁₀ 2_.

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La purification des fractions enrichies en Lp(a) peut être effectuée par plusieurs techniques. La chromatographie de filtration sur gel a été très utilisée ¹¹¹ 13.

La chromatographie d'affinité, d'emploi plus récent, utilise des colonnes d'immunoadsorbants spécifiques anti-apo(a)^14.

Actuellement, la chromatographie d'adsorption sur héparine-sépharose ¹⁵ et lysine-sépharose ¹⁶ tendent à remplacer les techniques précédentes.

2.2.2.2. Contrôle de la pureté des préparations

Cette étape fait appel à des méthodes immunologiques telles que :

- l'immunodiffusion double d'Ouchterlony ou l'immunoélectrophorèse avec des antisérums anti-LDL et anti-Lp(a). Il ne doit se produire de précipité qu'avec l'antisérum anti apo(a) ¹¹⁷.

- l'électroimmunodiffusion avec une partie de la plaque contenant des anticorps anti apo(a) et une partie contenant des anticorps anti LDL. Seules les fractions donnant une précipitation dans le gel anti apo(a) et pas dans le gel anti LDL sont considérées comme pures 109.

- le western blotting

Technique d'identification des protéines par réaction avec des anticorps spécifiques. Après électrophorèse sur gel de polyacrylamide, les protéines séparées sont transférées sur une membrane de nitro-cellulose puis révélées par les anticorps.

2.2.2.3. Séparation de l'apo (a) et de la particule "LDL like"[Lp(a )J

Le plus souvent, on procède par ultra centrifugation d'une solution de Lp(a) préalablement traitée par un agent réducteur. Cette méthode est basée sur le fait que l'apoprotéine B est solidement liée aux lipides et ne s'en dissocie pas sous l'action des réducteurs.

La pureté des fractions d'apo(a) et de Lp(a-) obtenues sont contrôlées par électrophorèse sur gel de polyacrylamide (PAGE) suivie d'un western blotting. La Lp(a-) migre plus loin dans le gel que la Lp(a) indiquant que la perte de l'apo(a) entraîne une diminution de taille. La Lp(a-) contient l'apoprotéine B et tous les lipides de la Lp(a), et présente des caractéristiques similaires à celles des LDL.

2.2.3 Constantes et propriétés physiques de la Lp(a)

2.2.3.1. Densité hydratée

La Lp(a) plasmatique est principalement retrouvée dans la zone de densité comprise entre 1,055 et 1,120 c'est à dire dans une zone intermédiaire entre celle des LDL (1,019-1,063) et celle des HDL₂ (1,063-1,125) (Tableau IX) ^{109 118}

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Dans les conditions d'ultracentrifugation où les pré-bêtalipoprotéines flottent, la Lp(a) sédimente, c'est pourquoi cette dernière est aussi appelée "sinking prebetalipoprotein". La Lp(a) peut également être trouvée dans d'autres zones de densité, pratiquement dans tout le spectre des lipoprotéines et cette propriété est liée à l'hétérogénéité de sa composition (Tableau X)¹⁹.

Bien que sa densité moyenne, plus élevée que celle des LDL, se situe généralement entre les LDL et les HDL₂, la Lp(a) de certains sujets a une densité de LDL.

La plus grande densité hydratée de la Lp(a) par rapport aux LDL est liée à sa composition : elle contient davantage de protéines que les LDL. Ou plus précisément le rapport protéines/lipides est plus important dans la Lp(a) alors que la quantité et la composition des lipides transportés sont proches de celles des LDL.

La Lp(a) contient, en plus de l'apoprotéine B100 (apoprotéine majoritaire dans les LDL), une molécule d'apoprotéine(a) responsable de l'hétérogénéité de la Lp(a).

2.2.3.2. Mobilité électrophorètique

Acétate de cellulose ou gel d'agarose

Sur ces supports, la Lp(a) migre entre les bêta et les pré-bêtalipoprotéines ce qui lui a valu l'appellation de pré-bêta-1-lipoprotéine.

Ehnholm montre que la plus grande mobilité électrophorétique de la Lp(a) par rapport aux bêta-lipoprotéines est due à son contenu plus important en acide sialique et que la vitesse de migration varie selon les individus ¹²⁰.

L'addition de cations divalents (Mg ²+) au gel d'agarose permet d'individualiser la Lp(a) en retardant la migration de toutes les lipoprotéines sauf celle de la Lp(a).

Gel de polyacrylamide

L'électrophorèse sur gel de polyacrylamide en gradient discontinu d'acrylamide permet d'individualiser nettement la Lp(a) des autres lipoprotéines car sur ce support, la séparation se fait en fonction de la charge électrique et de la taille moléculaire. La Lp(a) s'immobilise du côté cathodique par rapport aux LDL ¹²¹.

Isofocalisation

En focalisation isoélectrique, la Lp(a) s'immobilise à un pH; de 4,9 plus faible que celui des LDL qui est de 5,5 120.

2.2.3.3. Masse moléculaire et taille

Par la technique de filtration sur gel de sépharose en étalonnant avec 2 virus de poids moléculaires connus et avec des LDL, le poids moléculaire apparent de la Lp(a) est de

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4,8.10⁶ Da et le diamètre mesuré au microscopie électronique, est supérieur (25,5 nm) à celui des LDL (22,5 nm) ¹²⁰. La forme est sphérique.

Par calcul en tenant compte du diamètre mesuré et d'une densité de 1,070 (1,035 pour les LDL) : le poids moléculaire de la Lp(a) est de 5,6 .10⁶ Da contre 3,6 .10⁶ pour les LDL.

Etudiant l'hétérogénéité de la Lp(a), Fless isole les Lp(a) de plusieurs individus, qu'il compare aux LDL autologues. Les poids moléculaires vont de 3,1 à 4,2 .10⁶ pour les Lp(a) et de 2,5 à 3,1 .10⁶ pour les LDL, et les diamètres de 21 à 24 nm pour les Lp(a) et de 20 à 21 nm pour les LDL 118.

Au total, la Lp(a) a une taille légèrement supérieure à celle des LDL et du même ordre que celle des IDL. Son poids moléculaire est plus important que celui des LDL. Il varie selon les individus et cette variation est liée à l'hétérogénéité de l'apo(a) (Tableau IX).

	L · a		LDL	Densité hydratée (g/ml)
1,055 - 1,120	1,019 - 1,063		Poids moléculaire (10^6 x Da)
3,6 - 4,0 selon l'isoforme d'apoprotéine(a)	3,0		Diamètre (nm)
25	21		Mobilité électrophorétique
pré-bêta-1	bêta		Point isoélectrique
4,9	5,5

Tableau IX : Propriétés physiques de la Lp(a) et des LDL

2.2.3.4. Viscosité

Fless a mesuré la viscosité intrinsèque de la Lp(a), de la Lp(a-) et de l'apoprotéine (a) libre provenant d'un même individu : la Lp(a-) et les LDL ont une viscosité comparable et qui est inférieure à celle de la Lp(a). L'apoprotéine(a) influencerait donc les propriétés hydrodynamiques de la Lp(a). Quant à l'apo(a) isolée, sa viscosité intrinsèque est beaucoup plus importante que celle des lipoprotéines 122.

En fait le traitement réducteur nécessaire à l'isolement de l'apoprotéine(a) modifie sa structure par rupture des ponts disulfures ce qui jette un doute sur les résultats de la mesure de la viscosité intrinsèque de l'apoprotéine(a) isolée 123.

2.2.3.5. Comportement au froid de la Lp(a) purifiée.

On s'est rapidement aperçu que la Lp(a) est fragile et que lorsqu'elle est conservée à 0°C, elle se dissocie en une particule de type LDL et une protéine apo(a).

En étudiant l'éventuelle activité enzymatique de la Lp(a), Jurgens constate que la Lp(a) préparée en l'absence d'inhibiteur des protéases, a tendance à s'agréger (troubles dans les solutions) et à précipiter au cours de sa préparation 124.

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Les profils obtenus par électrophorèse sur gel de polyacrylamide (PAGE) de ces préparations montrent de nombreuses bandes de poids moléculaire variables.

En présence d'inhibiteurs, au contraire, les solutions restent claires durant les différentes étapes de la préparation, la Lp(a) ainsi obtenue donne une seule bande par PAGE, mais l'activité enzymatique recherchée est perdue.

La Lp(a) isolée et purifiée n'est pas stable à 4°C, ceci quelque soit le mode de préparation utilisé. Placée à 4°C dans un but de conservation, la Lp(a) commence à précipiter aux environs de 15°C. Ce phénomène est partiellement réversible et dépend de la concentration. Parvenue à 4°C, la Lp(a) continue de précipiter jusqu'à ce que sa concentration dans la solution soit de 1 à 2 g/I. A cette concentration et en dessous, les solutions de Lp(a) sont stables à 4°C. Tout ceci contraste nettement avec le comportement de toutes les autres fractions lipoprotéiniques connues dans le sérum humain 120.

En étudiant l'hétérogénéité de la Lp(a), Fless constate que parmi les Lp(a) qu'il a isolées, les plus denses (1,082) s'agrègent au froid alors qu'aucune des Lp(a) de faible densité (1,050) ne le fait. Il évalue la turbidité d'une solution de Lp(a) de densité égale à 1,082, par mesure de l'augmentation d'absorbance à 600 nm : le trouble apparaît à 13°C et augmente linéairement jusque vers 0°C.

La succinylation clarifie immédiatement les solutions et empêche l'agrégation ¹¹⁸.

Fless relie le phénomène d'agrégation à des différences de structure secondaire des apoprotéines des Lp(a), les Lp(a) s'autoagrégant ont un pourcentage d'hélice alpha moindre (34p.cent) et un pourcentage de structure désordonnée plus important

(54 p.cent) que celles qui ne s'agrègent pas (38 p.cent et 50 p.cent respectivement).

La Lp(a) purifiée sans inhibiteurs de protéases, montre des propriétés estérolytiques et protéolytiques pendant l'isolement. Dans ces conditions, les apo(a) sont dégradées en multiples peptides, la plupart des antigènes spécifiques de la Lp(a) sont perdus et une importante agrégation se produit 123.

De plus l'apo(a) isolée dans ces conditions tend à s'autoassocier et Fless suggère que ce sont les domaines de l'apo(a) normalement impliqués dans les interactions avec la surface de la Lp(a) qui sont aussi responsables de l'auto-association de l'apo(a) libre en solution . Ces phénomènes pourraient avoir généré des artefacts lors des premières études.

Par la suite, des études confirmèrent l'instabilité des préparations de Lp(a) purifiées, et la nécessité de travailler en présence d'inhibiteurs des protéases (aprotinine) et de conservateurs, dès le prélèvement et à toutes les étapes.

2.2.4 Composition chimique

La plus grande richesse en protéines de la Lp(a) explique que sa densité hydratée soit supérieure à celle des LDL. Au début des années 1970, les techniques biochimiques montrent que la Lp(a) a une composition lipidique semblable à celle des LDL mais qu'elle contient davantage d'hydrates de carbone et de protéines 120.

125	Lp(a)	% (masse)		LDL		% (masse)	Protéines (g x 10^3 /mol)
variable selon les isoformes d'apo(a) 850 - 1 250	[ apo(a) = 300 ] 23,6	[ apo(a) = 700 ] 31,2	550	18,1		Cholestérol libre (mol / mol)
750	8,1	7,2	725	9,2		Cholest. estérifié (mol / mol)
2000	36,2	32,6	1900	40,8		Triglycérides (mol / mol)
350	8,5	7,6	220	6,3		Phospholipides (mol / mol)
1100	23,6	21,3	1000	25,5		Lipides / Protéines (masse)
3,2 -2,2			4,5

Tableau X : Composition chimique de la Lp(a) et des LDL

2.2.4.1. Les hydrates de carbone.

La Lp(a) contient 0,26 mg de sucres par mg de protéine ce qui en fait la plus fortement glycosylée des lipoprotéines plasmatiques ¹²⁰. A titre de comparaison, les LDL ont 0,1 mg de sucres par mg de protéines (Tableau XI).

Ces sucres sont principalement liés aux apoprotéines 114 126. En colorant par le réactif de Schiff après migration des apoprotéines dans des conditions réductrices, Utermann montre que la majeure partie des hydrates de carbone est portée par l'apoprotéine(a) (28 p.cent pour l'isoforme de PM 500 kDa, 4529 aa) et non par l'apoprotéine B100 (9 p.cent) 112.

120	Acide sialique	Hexosamines	Hexoses		Total (ug / mg de protéine)	Lp(a)
66,0	84,0	108,0	258		LDL
10,4	28,2	54,6	95

Tableau XI : Composition en hydrates de carbone de la Lp(a) et des LDL

Le contenu en acide sialique, hexosamines et hexoses est multiplié respectivement par 6, 3, et 2 par rapport aux LDL.

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La richesse de l'apoprotéine(a) en acide sialique est responsable d'une forte concentration de charges négatives en surface de la Lp(a) ce qui explique la plus grande mobilité électrophorétique de la Lp(a) comparativement aux LDL.

Les principales hexosamines de la Lp(a) sont la N-acétylglucosamine et la N-acétylgalactosamine alors que dans les LDL seule la N-acétylglucosamine est présente en quantité significative.

Les hexoses de la Lp(a) sont le mannose et le galactose en quantité à peu près équivalentes. Les LDL semblent contenir davantage de mannose que de galactose 112114.

2.2.4.2. Les lipides

Le rapport lipides / protéines de la Lp(a) est inférieur à celui des LDL compte tenu de la grande richesse en protéines de la Lp(a).

La composition lipidique des principales fractions de Lp(a) purifiées, isolées dans les densités comprises entre 1,05 et 1,08 est similaire à celle des LDL autologues 109117

Cependant, en terme de transport lipidique, la Lp(a) transporte des quantité de cholestérol et de phospholipides légèrement supérieures aux LDL et nettement plus de triglycérides (Tableau X).

La Lp(a) transporte de 0 p.cent à plus de 30 p.cent du cholestérol circulant selon les individus.

2.2.4.3. Les protéines

Elles représentent en masse, 24 à 31 p.cent de la molécule de Lp(a) selon les isolats étudiés. Gaubatz mesure par la méthode de Lowry le contenu en protéines des Lp(a) isolées chez 2 sujets, et montre qu'il est significativement plus important dans la Lp(a) (28-29 p.cent) que dans les LDL autologues (19-20 p.cent) 114.

Cette plus grande richesse en protéines est en accord avec la plus forte densité hydratée de la Lp(a) par rapport aux LDL.

Le constituant protéique majeur de la Lp(a) est l'apoprotéine B100, propriété partagée avec les LDL dont elle représente environ 98 p.cent des apoprotéines.

La Lp(a) possède en plus une glycoprotéine spécifique particulière, l'apoprotéine(a), liée à l'apoprotéine B100 par un ou plusieurs ponts disulfures. Lors des premières études sur la composition protéique de la Lp(a), on trouvait en plus de l'apoprotéine B100 et de l'apoprotéine(a), de l'albumine et des apoprotéines C ^{120 127}

Puis Utermann et Gaubatz montrent que la partie protéique de la Lp(a) est constituée d'une apoprotéine B100 identique à celle des LDL et d'une apoprotéine(a) : glycoprotéine de haut

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poids moléculaire responsable de ses propriétés physico-chimiques et immunologiques originales 112114 .

En étudiant la partie protéique des Lp(a) de 6 sujets, par SDS-PAGE dans des conditions réductrices et non réductrices, et par immuno-diffusion double, Utermann montre la présence d'une apoprotéine B de poids moléculaire 513 kDa et une apoprotéine(a) dont le poids moléculaire est variable (de 0,8 à 1,5 fois celui de l'apoprotéine B).

Ceci a été récemment confirmé par Albers, par comparaison de la composition en amino acides de 4 préparations de Lp(a). Après détermination de la taille des apo(a) et connaissant les structures primaires des apoprotéines (a) et B100, ses calculs lui permettent de confirmer la très probable présence d'une seule molécule d'apo(a) par molécule de Lp(a)¹²⁸. Utermann comparant ses résultats avant et après réduction, suggère que l'apoprotéine(a) est probablement liée à l'apoprotéine B100 par un pont disulfure ¹¹².

L'apoprotéine(a) représente entre 34 et 59 p.cent et l'apoprotéine B entre 66 et 41 p.cent des protéines de la Lp(a) selon l'isoforme d'apoprotéine(a) présente dans la Lp(a).

Certaines études ont montré que 20 p.cent de la Lp(a) plasmatique contient de l'apoprotéine E en plus de l'apo(a) et de l'apoB-100. Les Lp(a) sans apo E sont riches en cholestérol estérifié, pauvres en triglycérides et trouvées surtout dans la zone de densité des LDL alors que les Lp(a) contenant de l'apo E sont enrichies en triglycérides et retrouvées dans une zone de densité plus faible. La Lp(a) contenant l'apo E semble se lier plus faiblement aux récepteurs de LDL des cellules en culture.

L'apoA-1 principalement associée aux chylomicrons et aux HDL peut aussi être associée à la Lp(a). Toutefois la signification fonctionnelle de la présence d'autres apoprotéines que les apo (a) et B dans la Lp(a) reste à déterminer ¹²⁹.

L'apoprotéine B100

C'est une protéine de poids moléculaire 550 kDa dont le gène est situé sur le chromosome 2. La protéine mature comporte 4536 acides aminés et 9 p.cent d'hydrates de carbone.

Sa concentration plasmatique varie entre 0,50 et 2,00 g/I.

Il y a une molécule d'apoprotéine B100 par lipoparticule de Lp(a) comme dans les lipoparticules LDL.

L'apoprotéine (a)

Voir paragraphe : 2.3.1.

2.3. Composition chimique, structure, propriétés et génétique de l'apo(a)

2.3.1 Composition chimique

2.3.1.1. Isolement et purification de l'apolipoprotéine(a)

La Lp(a) préalablement purifiée est traitée par un agent réducteur, pour rompre la liaison entre l'apoprotéine(a) et l'apoprotéineB. L'apoprotéine(a) isolée par ultracentrifugation est ensuite purifiée selon différentes techniques. Il est important de travailler en présence d'inhibiteurs des protéases et dans des conditions aseptiques pour prévenir toute éventuelle dénaturation.

2.3.1.2. Composition chimique de l'apo(a)

Acides aminés

La composition en acides aminés a été étudiée par Fless ¹²² Bersot ⁹¹ Gaubatz ¹¹⁴ qui ont obtenu des résultats comparables, les différences pouvant être attribuées à l'étude d'isoformes différentes d'apo(a).

122	apo(a)	apoB		composition moyenne des protéines	Asp
8,2	10,3	10,0		Thr
10,0	6,5	6,5		Ser
6,3	8,6	7,8		Glu
12,0	11,8	9,4		Pro
11,4	3,8	5,5		Gly
7,4	4,8	7,6		Ala
7,0	6,1	8,1		Val
6,1	4,8	6,9		Met
2,0	2,2	1,6		Ile
2.0	5,2	4,6		Leu
4,2	13,0	7,3		Tyr
5.8	3,3	3,4		Phe
1,0	4,9	3,5		His
2,8	2,5	2,2		Lys
1,5	8,2	7,0		Arg
6.2	3,5	3,9		Trp
3.3		1,2		Cys
3,0	0,5	3,4

exprimé en pourcentage de molecules d'acides aminés
aa : différences supérieures à 50 p.cent par rapport à la concentration moyenne des protéines

Tableau XII : Composition en acides aminés de l'apo(a), de l'apoB et
de la moyenne des protéines

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La composition en acides aminés de l'apoprotéine(a) est notablement différente de celle de la moyenne des protéines avec 8 amino-acides très différemment représentés (plus de 50 p.cent d'écart par rapport à la moyenne des protéines) (Tableau XII).

La richesse en proline de l'apoprotéine(a) est particulièrement intéressante à noter car cet acide aminé joue un rôle important dans la structure secondaire en favorisant les structures "désordonnées" au détriment des structures en hélice alpha et en feuillet plissé bêta ¹¹². Elle est aussi plus riche en thréonine qui constitue un site de 0-glycosylation 122.

Hydrates de carbone

L'apoprotéine(a) contient 5 sucres différents : mannose, galactose, galactosamine, glucosamine et acide sialique dans un rapport molaire approximatif de 3 : 7: 5 : 4 : 7 respectivement.

Le contenu total en sucres de l'apoprotéine(a) est de 0,28 g par g de protéine 122.

Les sucres sont situés dans des régions spécifiques de la molécule.

2.3.2 Structure

2.3.2.1. Structure primaire et homologie avec le plasminogène.

Séquençage

La Lp(a) correspondant à une LDL contenant en plus l'apoprotéine (a), on a attribué à cette dernière le pouvoir athérogène particulier de la lipoprotéine entière.

Le caractère athérogène de la Lp(a) est resté une énigme, jusqu'au séquençage de l'apolipoprotéine(a) et de son ADN (cDNA) par une équipe de chercheurs de la firme Genetech, qui met en évidence une étroite homologie de structure avec le plasminogène, enzyme responsable de la fibrinolyse.

Le plasminogène est une glycoprotéine simple chaîne de 791 acides aminés et de poids moléculaire 92 000 Da, contenant 2 p.cent d'hydrates de carbone. Elle est constituée de plusieurs régions structurales avec, à partir de l'extrémité N-terminale: un peptide de préactivation suivi de 5 domaines (numérotés de 1 à 5) comprenant 78 à 82 acides aminés dont 6 restes cystéine et unis entre eux par de courtes séquences de liaison. Les 6 cystéines forment 3 ponts disulfures dans chaque domaine (entre les cystéines 1 et 6, 2 et 4, 3 et 5) responsables de leur structure tertiaire en triple boucle définissant les domaines de type kringle. Ces 5 domaines en boucles présentent des homologies entre eux. A l'extrémité C-terminale il y a un domaine protéase de type trypsine.

Le séquençage de l'apo(a) ^116, et celui du cDNA de l'apo(a) ¹²⁶ révèlent une importante homologie de séquence avec le plasminogène, sérine protéase plasmatique responsable de la fibrinolyse (Figure 12).

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Les diverses régions codantes et non codantes du gène de l'apo(a) ont un pourcentage d'identité allant de 75 à 100 p.cent avec les régions correspondantes dans le gène du plasminogène 130

Figure 12 : Homologie de séquence des cDNA de l'apo(a) et du plasminogène Le séquençage de l'apoprotéine (a) montre que la séquence N-terminale est homologue au kringle 4 du plasminogène, qu'il existe un kringle 5 et que les domaines protéases des deux protéines présentent une importante homologie.

Le plasminogène est activé par l'activateur tissulaire du plasminogène (t-PA), par clivage au niveau d'un reste arginine situé dans la séquence d'activation.

La séquence d'activation de l'apoprotéine(a) diffère de celle du plasminogène : Lys-Cys-Pro-Gly-Arq-Val-Val-Gly-Gly , pour le plasminogène Lys-Cys-Pro-Gly-Ser-lleu-Val-Gly-Gly , pour l'apo(a)

Pour Eaton cette mutation Arg -* Ser rend l'apoprotéine(a) non activable en enzyme par le t-PA, activateur physiologique du plasminogène ou par l'urokinase ¹¹⁶.

L'homologie de séquence a été confirmée par l'analyse des cDNA du plasminogène et de l'apo(a) 126.

Ainsi l'apo(a) est dépourvue des 3 premiers domaines du plasminogène, elle possède n copies du kringle 4 (n allant de 11 à plus de 50 selon les isoformes), une copie du kringle 5, un domaine protéase et une séquence d'activation.

Le cDNA séquencé par Mc Lean code pour une apoprotéine(a) de poids moléculaire 500 kDa, comprenant 37 copies du kringle 4. Il existe une très forte homologie intra-génique dans l'apoprotéine(a) puisque sur les 37 copies des 342 paires de bases des kringles 4, 24 ont la même séquence nucléotidique, 4 en sont très proches avec seulement 3 nucléotides différents et les autres diffèrent par 11 à 71 nucléotides.

Le 33ème kringle 4 a une délétion de 24 bases et le 36ème kringle 4 possède une cystéine supplémentaire, impliquée dans la liaison avec l'apoB.

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Chaque domaine de type kringle de l'apo(a) est précédé et suivi par un peptide, l'ensemble s'étendant sur 114 acides aminés (Figure 13). L'union des peptides de début et des peptides de fin constitue les régions "inter-kringles".

Le kringle "élargi" est divisé en 7 segments : le segment 1 est le peptide de tête et comprend 11 acides aminés, suivi des segments 2 à 6 qui constituent le kringle proprement dit comprenant 78 ou 80 acides aminés et enfin le segment 7 ou peptide de fin qui comporte 25 acides aminés.

I

Région riche en Ser/Thr-& Pro

136

Kringle Kringle

Figure 13 : Structures des kringles et du domaine inter-kringles

Les régions riches en sérine, thréonine et proline correspondent aux segments 7 et 1 donc aux régions inter-kringles. Ces régions ont une ressemblance avec les régions riches en thréonine et proline retrouvées dans les glycoprotéines d'adhésion et dans les immunoglobulines 135.

Des structures en kringle existent dans diverses protéines de la coagulation et de la fibrinolyse (plasminogène, prothrombine, t-PA, urokinase, facteur XII) et dans d'autres protéines comme la fibronectine (Figure 14) 141

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141

Activateur tissulaire du plasminogène

Urokinase

Figure 14 : Structures comparées du plasminogène, du t-PA, de l'urokinase

et de la prothrombine

Les kringles des protéines impliquées dans la coagulation et la fibrinolyse contiennent de 78

à 82 acides aminés 135.

L'homologie de l'apoprotéine(a) avec le plasminogène la distingue de toutes les autres apolipoprotéines connues. Sept apoprotéines (A-I, A-II, IV, C-I, C-II, C-III et E) ont dans leurs gènes des séquences apparentées, et dans leurs structures des régions en hélice alpha amphiphiles similaires . Les apoprotéines B et D ne sont pas apparentées à ce groupe.

Polymorphisme de taille

Utermann a montré que l'apoprotéine(a) présente un important polymorphisme de taille. Par la technique du western blotting il met en évidence 6 isoformes d'apoprotéine(a) différentes avec des masses moléculaires allant de 280 à 800 kDa (Tableau XIII). Chaque individu présente une ou deux isoformes distinctes donnant lieu à une quinzaine de phénotypes possibles.

De plus, il existe une association entre le phénotype d'apoprotéine(a) et la concentration de

Lp(a) 131 132

Les variations de taille de l'apo(a) résultent d'ARN messagers de taille différente avec une relation linéaire et positive entre la taille des transcrits et la taille des protéines correspondantes déterminée par immunoblotting.

Les variations de taille de l'apo(a) apparaissent donc dues à des allèles différant par le nombre des répétitions en tandem, des séquences de 114 acides aminés homologues au kringle 4 du plasminogène 133

Hixson avait obtenu des résultats similaires chez le Babouin 134

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Ainsi le polymorphisme est sous contrôle génétique et est lié à la longueur des chaînes polypeptidiques et non pas à un degré variable de glycosylation.

En effet, l'action de la neuraminidase (qui élimine l'acide sialique) n'altère pas l'hétérogénéité de l'apo(a) ¹¹⁶.

Kratzin étudie une isoforme d'apoprotéine(a) de poids moléculaire 570 kDa et montre que les domaines de type kringle de l'apoprotéine(a) sont unis par des séquences de liaison (inter-kringle) plus longues (36 a.a.) que celle qui unit les kringles 4 et 5 du plasminogène (26 a.a.) 135

Les hydrates de carbone sont répartis le long de la chaîne d'apo(a) sous forme de liaisons O- et N- glycosidiques. Au niveau des séquences inter-kringles, il existe 6 sites potentiels de 0-glycosylation (4 thréonines et 2 sérines) et au sein de chaque kringle, un site de N-glycosylation (Asn, Leu, Thr).

Il y a donc un grand nombre de sites théoriques de glycosylation (70 à 350) selon les isoformes) mais on ne sait pas lesquels sont réellement glycosylés 136

Les régions inter-kringles ressemblent à des séquences existant dans d'autres protéines comme la chaîne a de la glycoprotéine lb de la membrane plaquettaire, les chaînes légères d'IgG. Plusieurs courtes séquences dans les régions inter-kringles sont similaires à des séquences présentes dans des molécules d'adhésion intercellulaires. De plus le plus petit motif d'adhésion "Arg - Gly - Asp", présent dans de nombreuses macromolécules impliquées dans la thrombose est également présent dans le kringle 4-10 de l'apo(a) 136.

Plusieurs isoformes d'apo(a) ont été décrites avec des masses moléculaires allant de 280 à 800 kDa. L'électrophorèse sur gel de polyacrylamide-SDS en présence de R-mercaptoéthanol suivie d'un western blotting a permis à Utermann de définir 6 isoformes qui ont été nommées en fonction de leur mobilité respective par rapport à celle de l'apoB100 : Lp(a)-F, Lp(a)-B, Lp(a)-S1, Lp(a)-S2, Lp(a)-S3, Lp(a)-S4 131.

L'isoforme F (F pour fast) a une mobilité supérieure à celle de l'apoB100, l'isoforme B a une mobilité égale à celle de l'apoB100, et les isoformes S1 à S4 (S pour slow) ont une mobilité décroissante et inférieure à celle de l'apoB100 (Figure 15).

A mesure de l'augmentation de sensibilité des méthodes de phénotypage, un plus grand nombre d'isoformes d'apo(a) est mis en évidence. Gaubatz sépare 11 isofomes 132 , Kamboh distingue 23 isoformes ¹³⁷ , et Marcovina parvient à une résolution au kringle près en révélant 34 isoformes d'apo(a) différant entre eux par

un seul kringle 4 (Figure 16) ¹³⁸.

139 -- ·-- ..~, ..,~ mar-- · ----- - F B B 54 SA ^51/9 Si S2 s3

Figure 15 : Les 6 isoformes d'apoprotéine (a) séparées par Utermann 739

Isoforme d'apo (a)	Poids moléculaire (kDa) selon Kraft ^180		Poids moléculaire (kDa) selon Ritter 404	F
<400	450		B
460	500		S1
520	530		S2
580	610		S3
640	670		S4
>700	710

Tableau XIII : Poids moléculaires et nombre de kringles des isoformes
d'apoprotéine(a)

Figure 16 : Les 34 isoformes d'apoprotéine (a) mise en évidence par Marcovina

Les analyses au niveau moléculaire d'isoformes d'apo(a), ont permis d'affiner la connaissance de la structure primaire.

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On distingue ainsi 10 types de kringles 4 nommés T1, T2, ... à T10, très homologues entre eux à de légères différence de séquence près. Leur homologie avec le kringle 4 du plasminogène va de 75 à 85 p.cent.

Dans chaque apo(a) il y a un seul kringle 4-T1 suivi de 3 à plus de 40 kringles 4-T2, puis les kringles 4-T3 à T10, chacun présent en un seul exemplaire comme le kringle 4-T1, et enfin un K5-T11. Le kringle 4-T9 contient une 7ème cystéine, non appariée et responsable de la liaison disulfure entre l'apo(a) et l'apoB (Figure 17).

Lackner a récemment démontré que c'est le nombre de copies du kringle 4-T2 qui supporte l'hétérogénéité de taille de l'apo(a) ^14O

Il existe 2 types de kringle 4-T2 (A et B ), dont la séquence d'acides aminés est identique mais qui diffèrent légèrement par leur séquence nucléotidique 136

p

-{~ IAIAIAIAIAIAIAIA[AIAIAIAIAIAIAIAIAIAIAIAIAIAI8IAtAIaI8IBI I I Y1 I h`I Iv.-

1 ₂

S 1 1 4444444 10 II 11 U 14 11 14 17 I. 1. 70 71 17 77 I. IS i. 7, I. 21 10 11 12 11 14 11 It 17

3 4 5 G 7 8 9 10 K-4Type

Apo(a)-c DNA

La ligne supérieure représente les 38 kringles de l'apo(a) séquencée par McLean, la ligne inférieure désigne les 10 types de kringle 4 différant par leur séquence d'acide aminés.

Figure 17 : Structure schématique du cDNA de l'apoprotéine (a)

Il existe cependant d'importantes différences entre l'apo(a) et le plasminogène :

- la taille : le poids moléculaire du plasminogène est beaucoup plus faible (92 kDa) que celui

de l'apo(a) (280 à 800 kDa),

- l'apo(a) est dépourvue des kringles 1, 2 et 3 du plasminogène,

- les kringles 4 de l'apo(a) possèdent des sites de N-glycosylation absents du kringle 4 du

plasminogène,

- l'apo(a) contient 30 p.cent de sucre, le plasminogène 2 à 4 p.cent,

- l'apo(a) est dépourvue du site d'activation qui permet au plasminogène d'être activé en

plasmine.

2.3.2.2. Structure secondaire

C'est l'organisation dans l'espace du squelette constitué par l'enchaînement des liaisons peptidiques --CO-NH-CO-NH--. Les relations stériques des acides aminés voisins les uns des autres d'après la structure primaire, peuvent être régulières (hélice a, feuillet plissé R) ou irrégulières.

Les études de dichroïsme circulaire après réduction permettent d'évaluer les proportions des divers types de conformation secondaire des protéines : hélice a, feuillet plissé _R et structure "désordonnée".

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Les résultats obtenus par Fless figurent dans le tableau XIV.

122	LDL	Apo(a)		Lp(a)	Hélice a
55	8	38		Feuillet plissé 13
8	21	12		Structure "désordonnée"
37	71	50

Tableau XIV : Structures secondaires comparées des LDL, de l'apo(a) et de la Lp(a),
déterminée par dichroïsme circulaire

Fless explique l'importante viscosité intrinsèque de l'apo(a) par son fort pourcentage de structure désordonnée, alors que la viscosité de la Lp(a) est beaucoup plus faible. La valeur trouvée pour l'apo(a) isolée correspond plus à une protéine de conformation fibrillaire qu'à une protéine de conformation globulaire.

L'auteur fait d'ailleurs remarquer que la viscosité de l'apo(a) a été déterminée en milieu fortement réducteur ce qui, par rupture des liaison S-S, pourrait avoir augmenté la viscosité apparente par rapport à la viscosité réelle à l'état natif au sein de la Lp(a) 122.

En effet, la validité des comparaisons de structure dépend du présupposé que les structures secondaires des apoprotéines sont similaires dans la forme native (au sein de la lipoprotéine) et dans la forme purifiée délipidée. Or ceci n'est pas le cas pour de nombreuses autres apoprotéines qui sont riches en structures désordonnées sous forme délipidées et plus riches en hélices a sous forme lipoprotéique.

Les valeurs initialement trouvées pour le pourcentage de structure désordonnée et pour la viscosité se sont révélées inexactes après le séquencage de l'apo(a) et la découverte de l'homologie avec le plasminogène et la présence des nombreux kringles 116_.

En effet, lors des traitements réducteurs tous les ponts disulfures intra-kringle sont rompus entraînant une forte modification de structure secondaire caractérisée notamment par une augmentation artéfactuelle des structures "désordonnées" et de la viscosité apparente.

2.3.2.3. Structure tertiaire

La chaîne d'acides aminés de l'apo(a) possède des structures en boucle, voisines de celles du plasminogène. La chaîne d'acides aminés du plasminogène est repliée sur elle même, sous forme de 5 structures en boucles, numérotées de 1 à 5 et suivies par un domaine protéase et une séquence d'activation.

Ces structures appelées kringles sont des domaines polypeptidiques non catalytiques caractérisés par une certaine homologie de séquence et par un repliement particulier en triple boucle maintenu par 3 liaisons disulfures intra-caténaires (Figure 13).

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Les domaines kringles, décrits pour la première fois en 1975 à propos de la prothrombine existent dans d'autres protéines : les protéases de la coagulation et de la fibrinolyse, les protéines du Complément et la fibronectine ¹⁴¹ .

Les kringles sont considérés comme le support de la spécificité de liaison des protéines qui les contiennent.

2.3.3 Propriétés de l'apoprotéine (a)

2.3.3.1. Hydrophilie

Le contenu important en sucre et en acide sialique de l'apo(a) en fait une protéine hydrophile à la différence de la plupart des apoprotéines structurales et confère à la Lp(a) un caractère plus hydrophilie que les LDL.

Cette propriété permet d'expliquer :

- la mobilité électrophorétique plus importante de la Lp(a) par rapport aux LDL,

- le corollaire de son fort caractère hydrophile est évidemment une faible affinité pour les lipides et, dans la Lp(a) c'est l'apoB qui stabilise les lipides alors que l'apo(a) se trouve en surface de la molécule où elle interagit principalement avec l'apo B et avec l'environnement aqueux.

Des expériences avaient d'ailleurs suggéré le masquage de certains épitopes de l'apoB par l'apo(a) ^142.

- les interactions de la Lp(a) avec les protéoglycannes des parois vasculaires.

2.3.3.2. Propriétés liées à la présence des kringles

La parenté de structure de l'apo(a) avec le plasminogène a permis de montrer le rôle de l'apo(a) dans la coagulation.

Le plasminogène fait partie de la famille des protéases de la coagulation et de la fibrinolyse. Ces protéines : plasminogène, prothrombine, urokinase, t-PA, facteurs XII, VII, IX, X et protéine C ont des domaines homologues et les 5 premières possèdent des domaines en kringle (Figure 14).

Les domaines protéases de ces protéines ont tous une homologie avec la trypsine qui est l'archétype des sérine protéases.

En général, les domaines non catalytiques de ces protéines ont pour rôle de médier leur liaison à d'autres macromolécules : substrats (comme la fibrine et ses produits de dégradation), récepteurs cellulaires, activateurs, cofacteurs, inhibiteurs et ainsi de réguler les cascades de la coagulation et de la fibrinolyse.

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L'apo(a) peut ainsi se lier à la fibrine (lysine), aux récepteurs cellulaires du plasminogène, aux structures du tissu conjonctif telles que glycosaminoglycanes ^156, fibronectine 143, collagène, élastine, et à l'apoprotéine B dans la Lp(a).

Guevara compare les propriétés des différents kringles de l'apo(a) avec ceux de protéines impliquées dans la coagulation et la fibrinolyse dans le but d'identifier les modifications (délétions, insertions, substitutions) susceptibles d'influencer les interactions intra-kringle et la liaison aux ligands.

Les kringles 1 et 4 du plasminogène se lient à la lysine (des molécules de fibrine) avec une assez forte affinité et 19 acides aminés de ces kringles sont essentiels à la liaison.

La conservation de ces acides aminés a été utilisée comme critère pour évaluer le potentiel de liaison des divers kringles de l'apoprotéine(a).

Parmi les 11 types de kringles présents dans l'apoprotéine(a) clonée par Guevara,

le K4-10 a la plus forte probabilité de se lier à la lysine / fibrine,

le K5-11 a une probabilité beaucoup plus faible, proche de celle du K5 du plasminogène,

les K4-8, 6, 7 et 5 ont des probabilités faibles et décroissantes de liaison, comparables à celles des K2 et K3 du plasminogène et,

les K4-1, 2, 3, 4 et 9 ne montrent pas de potentiel de liaison 136.

Ainsi les kringles répétés de l'apo(a) (K4-2) qui sont les plus abondants ne semblent pas avoir de propriété de liaison aux restes lysine. C'est le kringle 4 de type 10 ( ou K-37) qui porte cette propriété, l'apo(a) peut donc se lier à la lysine.

De plus, ni le K4 type 2, ni le K4 type 9 (K-36) ne sont impliqués dans la liaison à la lysine, et le polymorphisme de longueur (lié à la répétition des K4 type 2) est sans relation avec les propriétés de liaison à la lysine.

La capacité de liaison avec la lysine des kringles est due à la présence de 7 acides aminés particuliers formant une poche appelée lysine binding pocket.

Chez le singe Rhésus, le remplacement d'un Trp par une Arg dans le K4 type 10 rend la poche liant la lysine beaucoup plus hydrophobe et l'apo(a) inapte à se lier à la lysine-Sépharose.

Chez l'Homme, 2 mutations peuvent se produire dans le kringle 4-T10 dont l'une, la mutation (Trp -* Arg) inhibe, chez l'homozygote, les propriétés de l'apo(a) de lier la lysine mais semble très rare. L'autre mutation : (Met -* Thr) respecte la propriété normale de liaison à la lysine et parait très fréquente.

Scanu étudie la capacité de liaison à la lysine des Lp(a) de sujets à risque vasculaire et trouve 3 p.cent de sujets ayant une capacité de liaison égale à 50 p.cent de celle des témoins supposés sains suggérant un phénotype hétérozygote pour cette propriété 144

Ceci peut avoir des implications cliniques si on considère que la plupart des études montrent un potentiel athéro-thrombogène des concentrations de Lp(a) supérieures à 0,20 - 0,30 g/I, mais pas toutes 145

Si la capacité de liaison à la lysine est liée à la pathogénicité cardiovasculaire, (en permettant la liaison à la fibrine), les espèces d'apo(a) mutées ayant perdu cette propriété pourraient être relativement bénignes.

De même, les capacités de liaison à la lysine / fibrine pourraient varier entre les Lp(a) légères et denses selon le phénotype d'apo(a).

La Lp(a) aurait ainsi un niveau supplémentaire d'hétérogénéité structurale et fonctionnelle 146

2.3.3.3. Propriétés des régions inter-kringles

A part celles situées entre K4-6 et K4-7 et entre K4-10 et K4-11, qui ont 28 et 26 acides aminés, les autres régions inter-kringles en ont 36.

Riches en sérine, thréonine et proline, elles ont 6 sites de 0-glycosylation et des similitudes avec des domaines trouvés dans d'autres protéines comme la zone charnière des IgA, ou la chaîne a de la glycoprotéine Ib plaquettaire. Plusieurs séquences plus courtes sont retrouvées dans les molécules d'adhésion inter-cellulaire, ou le kininogène de haut poids moléculaire 135.

2.3.3.4. Propriétés du domaine protéase

Le domaine sérine protéase de l'apo(a) (His 4371, Asp 4414, Ser 4500) est semblable à celui de la plasmine (His 602, Asp 645, Ser 740) et d'autres sérine protéases.

Jurgens ¹²³ et Salonen ¹⁴⁷ mettent en évidence une activité protéolytique de la Lp(a) et de l'apo(a) purifiée sur des substrats synthétiques utilisés pour mesurer l'activité des sérine protéases mais n'obtiennent pas d'activation par le t-PA, ou l'urokinase.

La Lp(a) et l'apo(a) isolées, ou en présence d'activateurs comme le t-PA, l'urokinase ou la streptokinase, ne montrent pas d'activité protéolytique dans les tests mesurant l'activité de la plasmine (temps de lyse des euglobulines). Le plasminogène est activé par clivage au niveau de l'Arg 560, qui dans l'apo(a) est remplacée par une Ser. Toutefois le séquençage de l'apo(a) n'a été réalisé que chez 2 sujets et les auteurs n'excluent pas que certains individus puissent avoir une apo(a) activable 126.

En effet, les similitudes de structure des domaines protéases de l'apo(a) et du plasminogène suggèrent des fonctions communes ou au moins apparentées.

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Une interaction entre streptokinase et Lp(a) avec inhibition de l'activation du plasminogène a été montrée mais uniquement in vitro ¹⁴⁸.

L'addition de Lp(a) en concentrations physiologiques à un plasma Lp(a-) a peu d'effet sur la fibrinolyse. Par contre si la streptokinase est incubée avec la Lp(a) puis ajoutée au milieu réactionnel, une nette diminution de l'activation du plasminogène est constatée ¹⁴⁹ .

D'après ces résultats, la Lp(a) possède un pouvoir inhibiteur de l'activation du plasminogène. Mais d'autres résultats ne confirment pas ceci.

In vivo, la présence d'une Lp(a) en concentration élevée n'est pas corrélée avec une hypofibrinolyse chez des patients à risque d'infarctus du myocarde 150

Il a même été suggéré que la lyse du caillot in vitro pouvait être augmentée par addition de

_Lp(_a) 151

2.3.3.5. Propriétés immunologiques

Avant même que le séquençage de l'apo(a) ne démontre l'homologie avec le plasminogène, une parenté structurale entre les 2 molécules était démontrée par des études immunochimiques.

Lors de Western-blotting destinés à mettre en évidence des isoformes d'apo(a), l'équipe de Kostner montre la présence d'une bande de PM 92 000 qui réagit avec les divers antisérums polyclonaux et avec des anticorps monoclonaux considérés comme spécifiques de la Lp(a). Cette bande correspond à une protéine présente dans tous les plasmas et se trouve dans la fraction de densité supérieure à 1,23 quand on isole la Lp(a) par ultracentrifugation. L'immunoélectrophorèse montre qu'il s'agit du plasminogène. De plus l'emploi de fragments de plasminogène (kringles 1+2+3, kringle 4 seul) montre que le ou les épitopes communs à l'apo(a) et au plasminogène sont situés dans le kringle 4, ce qui est confirmé peu après par le séquençage 149 .

Fless étudie les propriétés immunochimiques du complexe apoB-apo(a) obtenu par délipidation de la Lp(a). L'immunoréactivité de l'apo(a) dans ce complexe est 2 fois plus forte que dans la Lp(a) suggérant que la délipidation démasque des épitopes inaccessibles dans la Lp(a). L'imunoréactivité de l'apoB dans ce complexe est au contraire fortement diminuée (comme pour l'apoB obtenue par délipidation de LDL) suggérant des modifications de conformation par délipidation. Tout ceci corrobore que l'apoB est responsable de la liaison aux lipides alors que l'apo(a) interagit surtout avec l'apoB et avec l'environnement aqueux 152.

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2.3.4. Génétique de l'apoprotéine(a)

2.3.4.1. Le gène de l'apoprotéine(a)

Le gène de l'apoprotéine(a) est situé sur le bras long (q 26-27) du chromosome 6, à proximité du gène du plasminogène (Figure 18) I53

La structure du gène de l'apo(a) et son homologie avec le plasminogène sont illustrées par la figure 12.

Le gène de l'apo(a) résulte d'une duplication du gène du plasminogène, suivie de la délétion des régions codant pour les kringles 1, 2 et 3 et d'une mutation dans le domaine protéase. Après une séquence non traduite en 5', vient une séquence codant pour un peptide signal hydrophobe (rôle dans la sécrétion), un grand nombre de répétition en tandem d'une séquence de 342 paires de bases codant pour le K4, les séquences du K5 et du domaine protéase et, enfin, une séquence non traduite en 3' 126.

Les séquences des K4 de l'apo(a) ne sont pas identiques. Le K4-1 et les 8 derniers K4 ( k43 à k4-10) diffèrent des K4 répétés (k4-2, types A et B) par 11 à 71 nucléotides. Les types A et B du K4-2 diffèrent entre eux par des substitutions nucléotidiques silencieuses. Deux nomenclatures sont utilisées pour désigner les K4 non identiques.(Figure 17)

Chaque domaine kringle est codé par 2 exons comme dans les autres gènes codant pour des structures en kringle (urokinase, t-PA, fact. XII...).

1S3

Chromosome ti '...J 1
·
· 1f Il 11⁷1 111^;1 1 I ;⁴`INI- ⁷I II II I D

aprnai

I--
· P.`1G-like

apolal-like

SS

K⁴_112-51.

5

Domaine I .protéase .

Apo(a)
· cDNA

₉\ ₁~H

S

Répétitions

n n

Figure 18 : Localisation chromosomique des gènes de l'apo(a) et du plasminogène

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L'important degré de répétition intra-génique du même domaine constitue un phénomène unique. D'autres gènes contiennent des séquences répétées en tandem (l'haptoglobine, de 1 à 6 pseudogènes répétés en tandem), mais dans l'apo(a) leur nombre et leur degré d'homologie sont sans précédent et en faveur d'une origine relativement récente du gène 154

2.3.4.2. Un locus polyallélique

Les variations qualitatives de l'apo(a) dans les populations humaines sont déterminées par un seul locus, celui du gène de l'apo(a).

Le polymorphisme de longueur du gène de l'apo(a) est tout à fait inhabituel pour 2 raisons. Premièrement dans la plupart des gènes humains, les unités répétées comprennent entre 2 et 64 paires de bases alors que l'unité répétée dans l'apo(a) est beaucoup plus longue, 5,5 kilobases. Et deuxièmement, à la différence des autres polymorphismes de longueur, celui de l'apo(a) comprend des séquences codantes et des séquences non codantes 140.

L'hétérogénéité de taille des différents phénotypes d'apo(a) résulte de variants alléliques du gène. Dés 1987, Mc Lean avait postulé que l'hétérogénéité de taille de l'apo(a) résultait de variations du nombre de séquences codant pour le K4 dans les différents allèles d'apo(a). L'analyse directe de la région du gène codant pour les K4 a confirmé cette hypothèse. L'enzyme de restriction Kpnl permet d'isoler des fragments contenant les séquences codant pour les K4. La taille des fragments obtenus varie par des multiples de la longueur codant pour un K4 ¹⁵⁵

La même équipe clone les fragments de restriction polymorphiques et compare leur séquence avec celle d'apo(a) déjà caractérisées. Ceci a permis de montrer que seul le k4-2 varie en nombre de copies. Le polymorphisme au niveau allélique est reflété par un polymorphisme comparable de la longueur de la glycoprotéine(a).

La présence au sein de ce gène, de domaines répétés ayant pratiquement 100 p.cent d'homologie entre eux, suggère de fréquentes expansions et contractions du locus. Il est probable que des recombinaisons homologues ajoutant ou éliminant des répétitions du K4, sont encore en train de se produire.

Les résultats d'études chez le babouin vont dans ce sens. Comme l'homme, le babouin possède l'apo(a) sous différents isoformes génétiquement déterminées. Les ARN hépatiques de babouins, d'isoforme connue ont été analysées par northern-blotting ce qui a permis de montrer que la taille des transcrits d'apo(a) varie entre 5,2 et 11,2 kb. Il y a une corrélation très significative entre la taille des transcrits et la taille des isoformes d'apo(a) ¹³⁴.

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Des recombinaisons homologues faisant varier le nombre des répétitions en tandem du domaine codant pour le kringle 4-2 sont la cause la plus probable des variations interindividuelles de l'apo(a).

2.3.4.3. Evolution du gène de l'apoprotéine (a)

Les protéases de la coagulation et de la fibrinolyse possèdent d'importants domaines non catalytiques liés au côté N-terminal du domaine protéase ce qui les distingue des simples protéases. Le rôle de ces domaines est de permettre la liaison des protéases à leur substrat, l'activation en enzyme, l'interaction avec les cofacteurs et inhibiteurs, et à travers ces interactions, de réguler les cascades de la coagulation et de la fibrinolyse. Ces régions sont essentielles à la spécificité de ces enzymes. On en distingue 4 principaux types : les kringles, les domaines vitamino K dépendants liant l'ion Calcium, les domaines en doigts, et les domaines du type facteurs de croissance. Ces 4 types de domaines correspondent à des unités génétiquement autonomes qui auraient fusionné avec les domaines protéases à différentes époques de l'évolution ( Figure 14)

L'importante similitude de séquence des 5 kringles du plasminogène suggère qu'ils sont apparus par duplication intra-génique. Le même phénomène est évoqué pour les 2 kringles du t-PA. D'ailleurs, le plasminogène et ses 2 activateurs sont plus étroitement apparentés entre eux qu'avec aucune autre protéine de la coagulation ¹⁴¹.

Les études de comparaison de séquence et les prédictions de structure secondaires ont montré que pendant l'évolution, les kringles ont conservé leur architecture générale et ont divergé vers la liaison à diverses protéines à partir d'un module ancestral commun, (probablement représenté par le matériel génétique codant pour le K4 du plasminogène) spécialisé dans la liaison aux protéines. Leurs différences de spécificité fonctionnelle sont dues à des modifications de conformation à la suite substitutions d'acides aminés 156

Les gènes de l'apo(a) et du plasminogène sont étroitement apparentés et proviennent probablement d'une duplication récente du gène du plasminogène suivie de la délétion des exons codant pour les kringles 1 à 3, et de la multiplication des kringles 4 126. L'apoprotéine(a) apparaît comme un membre récent de la "super-famille" des protéases de la coagulation et de la fibrinolyse. Au cours de l'évolution, l'émergence de nouvelles protéines se fait souvent par duplication de gènes puis modification de séquence pour donner une nouvelle fonction.

Par des calculs basés sur le taux des substitutions de nucléotides dans les régions non traduites des gènes R de la globine des primates, l'émergence de l'apo(a) serait survenue il y a 40 millions d'années, au moment d'une divergence phylogénique chez les primates. D'ailleurs la Lp(a) a été mise en évidence chez certains primates non humains (où elle se

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révèle polymorphe comme chez l'homme) et pas chez d'autres, ni dans plusieurs autres espèces où on l'a cherché (lapin, rat, bovins).

La comparaison des cDNA de l'apo(a) humaine et du singe rhésus entre eux et avec ceux du plasminogène révèle que les 2 apo(a) sont très proches et possèdent la même homologie avec le plasminogène. Les différences observées concernent le kringle 5 qui est absent de l'apo(a) du singe, et le nombre de kringles 4 qui est plus important chez l'homme ¹⁵⁷.

La découverte de la Lp(a) chez le hérisson (d'Europe puis d'Afrique) ¹⁵⁸, confirmée récemment par le clonage du gène ¹⁵⁹ a suscité plusieurs réflexions :

- l'apo(a) serait peut être apparue avant la divergence des principaux ordres de mammifères et n'aurait été conservée que chez certains primates et dans de rares espèces.

- l'apo(a) serait apparue plus d'une fois au cours de l'évolution des mammifères. Ceci a été récemment confirmé par comparaison des séquences d'ADN et par analyses phylogéniques. L'apo(a) humaine est apparue par duplication du gène du plasminogène pendant l'évolution récente des primates, il y a environ 40 millions d'années. Par contre l'apo(a) de type "multi kringles 3", qu'on retrouve chez le hérisson, a évolué par duplication indépendante du même gène il y a 80 millions d'années. Le gène du plasminogène a donc subi pendant l'évolution, 2 duplications indépendantes ayant produit 2 formes d'apo(a) dans 2 groupes d'espèces très éloignées phylogéniquement 160

- certaines espèces pourraient sécréter de la Lp(a), d'autres non 153 .

Le clonage du gène de l'apo(a) du hérisson montre que l'apo(a) du hérisson est différente de l'apo(a) humaine. Les gènes sont apparus indépendamment par multiplication de domaines différents du gène du plasminogène. L'apo(a) humaine résulte de la multiplication du kringle 4 du plasminogène qui contient 6 cystéines, et l'avant dernier dernier kringle 4 possède une 7ème cystéine permettant la liaison à l'apoB. Par contre l'apo(a) du hérisson provient d'une duplication du gène du plasminogène avec délétion de tous les domaines structuraux sauf le kringle 3 suivie d'une multiplication de ce domaine, lui conférant ainsi une certaine ressemblance avec l'apo(a) humaine. Chez le hérisson le kringle 3 du plasminogène possède 7 cystéines, alors que tous les kringles 3 sauf le dernier, ont perdu la 7ème cystéine. Chez l'homme c'est l'avant dernier kringle 4 (antépénultième kringle) qui possède une ^7ème cystéine (Figure 19).

ptasmino9!nt-LP 1 2 3 4 I s PRO ~.

apo(a) humaine 1⁴j4;4j4~~~I4j4I4I4I414 4 4.4 5 PRor
_·

-

159

3

apo(a) hérisson 3 3 3 13 I /1 3 13

Figure 19 : Séquences comparées des cDNA du plasminogène et des apo(a) humaine

et du hérisson

Dans la structure du plasminogène, la 7ème cystéine du kringle 3 forme une pont disulfure avec une cystéine du kringle 2.

La conservation d'une ^7ème cystéine (libre) dans l'un des kringles des apo(a) humaine et du hérisson, suggère qu'elle est utile à la liaison avec une protéine cible.

Bien qu'ayant perdu l'activité protéolytique, par substitution (homme) ou par délétion (hérisson), les 2 apo(a) forment une liaison disulfure avec l'apoB100 pour constituer une lipoprotéine, et sont capables de se lier à la lysine, à la fibrine et inhiber la liaison et l'activation du plasminogène

Comme l'apo(a) humaine, l'apo(a) du hérisson comporte de multiples copies de kringles. La signification adaptative des multiples kringles de l'apo(a) est inconnue.

2.3.4.4. Ségrégation des différents allèles d'apo(a)

Utermann étudie la fréquence des isoformes F, B, S1 à S4, dans un groupe de 441 donneurs de sang non apparentés. Parmi ces sujets, 44 p.cent n'ont pas d'apo(a) détectable en western-blotting du fait de concentrations inférieures à la limite de sensibilité de la méthode et sont considérés comme ayant un allèle "nul". Ce concept d'allèle nul est opérationnel au sens où il inclut la limite de sensibilité de la méthode. Les 56 p.cent restant ont soit un phénotype simple bande pour 89 p.cent d'entre eux, soit un phénotype double bande pour 11 p.cent.

La constance des phénotypes d'apo(a) chez les sujets étudiés et le fait qu'aucun individu n'a plus de 2 isoformes d'apo(a) suggère que le polymorphisme de l'apo(a) est contrôlé par une série d'allèles codominants et par un hypothétique allèle nul.

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L'auteur évalue la fréquence des différents allèles et compare avec la fréquence attendue d'après l'hypothèse génétique. Les différences sont non significatives, la ségrégation est en accord avec l'équilibre de Hardy-Weinberg ^a.

La même équipe étudie la transmission des allèles d'apo(a) chez 15 couples ayant un total de 44 enfants et fait les observations suivantes :

- aucun individu n'a plus de 2 bandes d'apo(a),

- aucun enfant n'a d'apo(a) qui ne soit pas également présente chez l'un de ses parents,

- les enfants de parents ayant 2 apo(a) ont l'une ou l'autre de ces apo(a),

- les isoformes rares dans la population (F, B) sont régulièrement retrouvées chez
les enfants des sujets présentant ces phénotypes rares.

L'hypothèse de l'allèle nul opérationnel permet d'expliquer qu'un phénotype simple bande puisse être homozygote ou hétérozygote donc la possibilité d'un phénotype nul chez des enfants dont chacun des parents est simple bande.

2.3.4.5. Expression du gène de l'apo(a) Voir Régulation de la concentration

2.4. Structure de la Lp(a)

La Lp(a) possède une structure sphérique en conformité avec le modèle général des lipoprotéines. L'apoB seule suffit à stabiliser le coeur de lipides hydrophobes de la Lp(a). Comme dans les LDL, l'apoB est solidement fixée à la lipoprotéine et ne s'en dissocie pas au cours de l'ultracentrifugation après traitement par les agents réducteurs, à la différence de l'apo(a). Dans la Lp(a), l'apo(a) est liée à l'apoB-100 par un pont disulfure qui s'établit entre la cystéine libre de l'avant dernier kringle 4 de l'apo(a) et la région de l'apoB située entre les acides aminés 3345 et 3381, région portant le domaine de fixation au récepteur des LDL. Cette liaison n'a pas été directement mise en évidence mais l'avant dernier kringle4 N-terminal possède une cystéine supplémentaire qui pourrait se lier avec une cystéine de la région C-terminale de l'apoB. Ceci est cohérent avec l'absence d'apo(a) dans les lipoprotéines contenant l'apoB48, dépourvue de la moitié C-terminale de l'apoB100.

Ceci a des implications importantes pour le métabolisme et la pathogénie de la Lp(a). Il semble que l'apo(a) interagisse davantage avec l'apoB et avec l'environnement aqueux qu'avec les lipides (Figure 20) 110 118_.

^a La loi de Hardy-Weinberg rend compte de la ségregation mendélienne de caractères allèliques en équilibre dans une population.

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Les auteurs ayant montré que l'apo(a) libre présentait une tendance à l'autoassociation en solution aqueuse supposent que les domaines favorisant cette autoassociation pourraient correspondre aux domaines impliqués dans l'interaction de l'apo(a) avec la surface de la lipoprotéine Lp(a).

Il est également possible que les ponts S-S intracaténaires de l'apo(a) la rendent capable d'enlacer ou de s'imbriquer en surface sans liaisons covalentes directes supplémentaires 124. Le comportement à la chaleur de la Lp(a) comparé à celui des LDL apporte des renseignements sur la structure : dans la couche périphérique, les interactions entre les lipides polaires et les apoprotéines sont plus fortes en présence d'apo(a).

Cette apo(a) a la même structure secondaire et les mêmes propriétés thermodynamiques dans la Lp(a) et sous forme isolée.

L'apo(a) s'enroule autour de la lipoparticule sans former de protrusions notables dans l'environnement aqueux, ce qui suggère qu'en plus du pont disulfure, l'apo(a) et l'apoB font l'objet d'interactions non covalentes qui induiraient une moindre mobilité des lipides polaires de la couche périphérique. L'apo(a) est liée en surface et n'influe pas sur la taille du coeur de lipides, ni sur l'arrangement des molécules lipidiques constitutives.

Prassl compare LDL et Lp(a) du point de vue composition chimique, calorimétrie et diffraction aux rayons X. La composition chimique montre un coeur plus riche en triglycérides dans la Lp(a) : le rapport cholestérol estérifié / triglycérides est égal à 10 #177; 0,1 pour les LDL et à 6,8 #177; 1,1 pour la Lp(a) confirmant les résultats plus anciens. Or ce rapport est important pour l'arrangement des lipides du coeur et leur stabilité à la température. Les différences de température de fusion observées sont liées à la composition du coeur et non à la présence d'apo(a). L'arrangement ordonné des lipides du coeur est moins stable dans la Lp(a) que dans les LDL, du fait de la plus grande richesse en triglycérides ¹⁶¹.

Les kringles 4 du plasminogène et de l'apo(a) ont la propriété de se lier à la lysine-sépharose. La séquence de l'apoB100 contient des régions riches en Lys et en Arg, ainsi l'apo(a) pourrait interagir avec ces régions à la surface de la Lp(a).

Griess obtient des résultats qui vont dans ce sens en montrant un masquage partiel de certains épitopes de l'apoB de la Lp(a) par l'apo(a), alors que la Lp(a-) se comporte comme les LDL 162.

119

ape E100

4

Figure 20 : Structure schématique des LDL et de la lipoprotéine(a)

2.5. Métabolisme

Malgré l'intérêt croissant que suscite la Lp(a), et la connaissance plus précise de sa structure, son rôle dans l'organisme et son métabolisme restent assez mal connus.

2.5.1. Concentration plasmatique

2.5.1.1. Constance intra-individuelle

A la naissance, la concentration de Lp(a) est environ 5 fois plus faible qu'à l'âge adulte. Dans les premiers jours de la vie, la concentration de l'apo B double alors que celle de la Lp(a) n'est pas significativement modifiée ¹⁶³. Il se produit ensuite une augmentation linéaire des concentrations de Lp(a) qui atteignent les valeurs de l'adulte entre 1 et 2 ans ^{164 165} Après 2 ans, l'âge influe peu sur la concentration de Lp(a) qui est relativement stable tout au long de la vie chez un individu donné, en particulier chez l'homme 166

Il n'y a pas non plus d'association statistiquement significative entre la concentration de Lp(a) et l'indice de masse corporelle, le cholestérol total, le cholestérol des HDL ou des LDL

167 168

Cette constance est liée au contrôle génétique étroit de la concentration de Lp(a) comme l'ont montré les études familiales ¹⁶⁹ .

2.5.1.2. Variabilité inter-individuelle

Par contre la concentration plasmatique de Lp(a) varie beaucoup entre individus avec une fourchette de valeurs s'étalant de 1 mg/I à plus de 2 g/I.

De plus la distribution des concentrations de Lp(a) ne suit pas une courbe gaussienne standard mais oblique vers les concentrations les plus basses de façon telle que plus des

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deux tiers des individus des populations caucasiennes ont une concentration inférieure à 0,3 g/I, alors que certains ont des taux supérieurs à 2 g/I par litre (Figure 21).

Utermann le premier met en évidence une forte corrélation inverse entre les concentrations sériques de la Lp(a) et le poids moléculaire des isoformes d'apo(a) : les individus ayant les plus petites isoformes ont les concentrations les plus fortes de Lp(a) et inversement 131. Chez les sujets qui ont 2 isoformes d'apo(a), la concentration de Lp(a) est en accord avec la codominance des allèles : elle correspond à la somme plutôt qu'à la moyenne des concentrations déterminées par chacun des allèles ¹⁰.

D'ailleurs, chez les hétérozygotes, les 2 isoformes d'apo(a) se trouvent dans des particules Lp(a) séparables par ultracentrifugation ¹⁷¹

Figure 21 : Distribution des concentrations sériques de Lp(a) chez les Caucasiens.

Selon le sexe

Il n'y a pas de différence notable de concentration entre hommes et femmes dans plusieurs populations 12 173_.

Cependant certains auteurs rapportent des concentrations légèrement plus élevées chez les hommes que chez les femmes dans certains groupes ethniques 168 ^174.

Chez la femme, plusieurs études font état d'une légère augmentation avec l'âge, surtout après la ménopause 15 176

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Selon l'ethnie

Chez les sujets d'origine africaine, la concentration moyenne de Lp(a) est environ le double de celle des Caucasiens, et de plus, la distribution des concentrations est quasiment gaussienne ^172. Les Japonais ont des concentrations proches de celles des Caucasiens, les Chinois ont des taux très faibles, et certaines population Asiatiques ont des taux et distributions intermédiaires entre celles des Caucasiens et celles des Africains (Figure 22)

154 ¹⁷⁷

La signification serait génétique : le même gène est impliqué dans la détermination du phénotype de l'apo(a) et de la concentration plasmatique de Lp(a).

Les différences de distribution des concentrations sont en partie expliquées par des différences dans la fréquence des divers allèles d'apo(a). Le polymorphisme de l'apo(a) influe sur les concentrations de Lp(a) dans tous les groupes ethniques étudiés mais la part de variabilité des concentrations expliquée par le phénotype d'apo(a) est différent selon les populations. Chez les Caucasiens 40 à 70 p.cent des variations de concentration de la Lp(a) résultent des différences dans le nombre de répétitions du kringle 4 dans le locus d'apo(a) alors que dans les populations Africaines seulement de 20 p.cent de ces variations sont expliquées par le nombre de répétitions du kringle 4 ¹⁷⁷ 17 8

Ainsi les différences dans les moyennes des concentrations ne sont pas totalement expliquées par les différences de fréquence des allèles puisque les concentrations moyennes associées à un même phénotype sont nettement différentes d'une ethnie à l'autre. Il y a d'autres facteurs génétiques et environnementaux qui influent sur les concentrations de Lp(a) (voir 4.4.1.).

177

Tyroliens
n : 279

mtSD:0,14t0,19

MMMM 10 r r MIN M

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·¹0.00

Islandais
n: 184

m#177;SD:0,14#177;0,18

MI»Ir

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·
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Chinois
n :112

m#177;SD:0,07t0,13

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Malais

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Hongrois
n: 190

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Indiens
n:143

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Soudanais
n:105

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Figure 22 : Distribution des concentrations de Lp(a) dans 7 groupes ethniques

Selon le phénotype d'apo(a)

Un facteur important de la détermination du taux de Lp(a) est le phénotype de l'apo (a). Ainsi Utermann a montré qu'il existe une relation inverse entre la taille de l'apo (a) et la concentration de Lp(a) : les phénotypes B, S1, S2 sont associés aux concentrations élevées et les phénotypes S3 et S4 à des concentrations faibles (Figure 23) 131 139 169_.

Avec les 6 isoformes d'Utermann, la taille de l'apo(a) rend compte de 40 p.cent des variations interindividuelles des concentrations de Lp(a).

Mais la technique d'immunoblotting utilisée par Utermann ne permettait pas de détecter les allèles associés aux faibles concentrations de Lp(a).

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302

_ra

Distribution des concentrations de Lp(a)

JtIb-____

`

Concenaatton

Allèle "nul"

PM (kDa) 900					Lp(a( mW& 80 60 40
700 600 500 400
						20

S1 S2 S3 S4 isoformes d'apo(a)

Figure 23 : Relations négatives entre phénotype / poids moléculaire des isoformes

d'apo(a) et concentrations de Lp(a)

Des améliorations techniques, notamment l'électrophorèse sur gel d'agarose SDS ont permis de séparer plus de 30 isoformes d'apo(a) et de diminuer à moins de 5 p.cent la proportion de sujets sans apo(a) détectable ¹³⁸. Avec cette technique, plus de 70 p.cent des individus sont hétérozygotes. Les techniques de Southern-blotting quantitatif après électrophorèse en champ pulsé de fragments de DNA génomique obtenus par action de l'enzyme de restriction Kpnl ont montré que le polymorphisme de taille de l'apo(a) est lié au nombre variable de répétitions des séquences codant pour le kringle 4 dans le gène de l'apo(a). Le nombre de kringles 4 va de 11 à plus de 50 et environ 95 p.cent des individus sont hétérozygotes 155 169 .

Cette relation inverse taille de l'apo(a) - concentration de Lp(a) a été confirmée dans toutes les populations étudiées 17719180

Des études de jumeaux et de fratries ont montré que les concentrations de Lp(a) étaient héréditaires et déterminées à plus de 90 p.cent par le gène de l'apo(a) .

Dans les populations caucasiennes, entre 45 et 70 p.cent de la variabilité des concentrations de Lp(a) est expliquée par le polymorphisme de longueur de l'apo(a). Entre 25 et 50 p.cent de cette variabilité serait liée à des variations de séquence dans ou à proximité du gène de l'apo(a) (de telles variations ont été mises en évidence dans la région 5' du gène). Les 10 p.cent restant sont attribués à l'influence d'autres gènes ou à des facteurs environnementaux 177181.

ffi

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Par ailleurs, des variations de concentration de Lp(a) entre individus ayant le même génotype d'apo(a) ont été mises en évidence ce qui indique que des facteurs autres que le phénotype de l'apo (a) affectent le taux de Lp(a).

2.5.2 Paramètres métaboliques

Du fait des nombreuses similitudes avec les LDL, le métabolisme de la Lp(a) a surtout été étudié par comparaison avec celui des LDL.

Chez les sujets normaux à jeun, plus de 95 p.cent de l'apo(a) est trouvée dans les lipoprotéines de densité 1,055-1,120, sous forme complexée à l'apo B100. Le reste de l'apo (a) circule librement et est quantitativement négligeable.

L'apo(a) libre, du fait de son caractère hydrophile (à la différence de l'apo B) circule non associée à des lipides et est retrouvée dans la zone de densité supérieure à 1,20 g/ml 162. Pour certains cette fraction serait un artefact consécutif à la séparation des lipoprotéines.

Par contre plusieurs équipes ont montré qu'en situation postprandiale, une proportion non négligeable de l'apo (a) plasmatique est associée à des lipoprotéines riches en triglycérides de densité inférieure à 1,006 91 ¹⁸²

Les paramètres métaboliques de la Lp(a) ont été déterminés par Krempler ^{183 184} en étudiant 9 individus ayant des concentrations de Lp(a) allant de 0,01 à 0,71 g/1 (Tableau XV).

	Lp(a)		LDL
Demi-vie (jours)	3,9	#177; 0,8	3,0	#177; 0,6
Taux de catabolisme fractionnel (j^-1)	0,26	#177; 0,06	0,38	#177; 0,07
Taux de synthèse (mg . kg . j ^-1)	4,6	#177; 3,6	56	#177; 10
Proportion dans le pool intravasculaire (p.cent)	76	#177; 5	64	#177; 9

Tableau XV : Paramètres métaboliques comparés de la Lp(a) et des LDL

Il apparaît que les similitudes entre Lp(a) et LDL ne sont pas seulement immunologiques et chimiques mais concernent également leurs paramètres cinétiques avec cependant des différences :

- une demi-vie moyenne de la Lp(a) légèrement supérieure à celle des LDL,

- un taux de catabolisme fractionnel moyen environ 20 à 30 p.cent plus faible que celui des LDL,

- un taux de synthèse très variable (de 0,16 à 10,75 mg/kg/j) pour des concentrations de Lp(a) allant de 0,01 à 0,71 g/1,

- une proportion circulante moyenne de 15 à 20 p.cent plus élevée que celle des LDL.

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Une caractéristique du métabolisme de la Lp(a) est son indépendance vis à vis de celui des autres lipoprotéines, en particulier des lipoprotéines à apo B100.

Elle est synthétisée par le foie indépendamment des autres lipoprotéines et elle circule dans le plasma comme une particule intacte, sans se transformer en une autre lipoprotéine, ni échanger ses apoprotéines 183.

En dépit de son indépendance métabolique vis à vis des lipoprotéines à apo B, la capacité de synthèse de l'apoB100 est une condition préalable indispensable à celle de la Lp(a).

Les résultats de l'étude cinétique de Krempler font apparaître une corrélation étroite et positive entre la concentration de Lp(a) et son taux de synthèse ¹⁸⁴. Les concentrations sériques des sujets étudiés ont été constantes pendant la durée de l'étude et sont considérées refléter un état stable du turnover de la Lp(a). Les concentrations de Lp(a) résultant de l'équilibre entre les taux de synthèse et de catabolisme, la stabilité de la concentration démontre un taux de synthèse égal au taux de catabolisme.

Des études cinétiques sur des sujets ayant le même phénotype d'apo(a) mais des concentrations très différentes de Lp(a) ont montré que les taux de catabolisme de la Lp(a) étaient semblables et que le déterminant essentiel de ces différences de concentration serait le taux de synthèse de la Lp(a)¹⁸⁵.

2.5.3 Synthèse

2.5.3.1. Nécessité de la présence d'apo B100

Depuis qu'on dispose de techniques de dosage sensibles de la Lp(a) on sait que cette lipoprotéine est présente dans le sérum de tous les individus possédant l'apo B100 ¹¹³. En effet, Albers remarque que sur 1000 sujets étudiés, le seul individu présentant une concentration nulle de Lp(a), est par ailleurs atteint d'abêtalipoprotéinémie. La capacité de synthétiser l'apo B100 apparaît donc comme une condition nécessaire à la synthèse de Lp(a), ce que confirme Menzel en étudiant des sujets atteints d'abêtalipoprotéinémie 188.

L'abêtalipoprotéinémie est une maladie autosomique récessive caractérisée sur le plan biochimique par une absence quasi complète de lipoprotéines à apo B dans le plasma. L'anomalie biochimique précise est inconnue mais semble due à un défaut d'assemblage ou de sécrétion des lipoprotéines à apoB. En effet le gène de l'apo B est normal et on trouve dans le foie des ARNm d'apo B de taille normale et en concentration plusieurs fois supérieure à celle de sujets normaux.

On ne trouve pas de Lp(a) dans le plasma des patients atteints mais ils sont capables de synthétiser l'apo(a) ainsi que l'apo B d'ailleurs. Les concentrations plasmatiques d'apo (a) sont en moyenne 5 fois plus faibles (4,9 mg/I) que celles des sujets sains de même

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phénotype (14,5 mg/I), alors que les concentrations plasmatiques de l'apo B sont environ 100 fois plus faibles (6,8 mg/I) que celle des sujets sains (920 mg/I). De plus les 2 protéines sont trouvées principalement sous forme de complexe apo (a)- apo BI00 dans une zone de densité supérieure à 1,21 g/ml donc pauvre en lipides ¹⁸⁶.

2.5.3.2. Indépendance des autres lipoprotéines à apo B

Malgré ses nombreuses similitudes avec les LDL, la Lp(a) n'est pas le produit du catabolisme des autres lipoprotéines contenant de l'apo B100 (CM, VLDL ou LDL).

Krempler injecte à 3 sujets Lp(a+), des VLDL autologues radiomarquées à l'Iode 125 et un autre sujet reçoit les VLDL radiomarquées provenant d'un sujet Lp(a-). L'activité spécifique de l'apo B100 est mesurée pendant 5 jours, dans les VLDL, les LDL et la Lp(a). Les VLDL sont catabolisées en LDL tout en fournissant des apolipoprotéines aux HDL mais aucune radioactivité n'est retrouvée au sein de la Lp(a). L'absence de radioactivité dans les fractions Lp(a) montre qu'il n'y a pas de relation précurseur-produit entre l'apoB des VLDL ou des LDL et l'apo B de la Lp(a).

Chez un autre sujet Lp(a+), un régime sans graisse pendant 4 jours afin d'empêcher la formation de chylomicrons n'a pas entraîné de modification de la concentration sérique de la Lp(a). Connaissant les demi-vies des chylomicrons, des intermédiaires riches en triglycérides et de la Lp(a), si la Lp(a) était un produit de catabolisme des chylomicrons, on devrait observer une diminution de la concentration de la Lp(a). Les chylomicrons ne jouent donc pas de rôle significatif dans la formation de la Lp(a) 183 .

De plus après injection intraveineuse de Lp(a) radiomarquée à des volontaires plus de 96 p.cent de la radioactivité totale du sérum reste dans la fraction Lp(a).

Ceci semble indiquer que la Lp(a) sérique ne se transforme pas en une autre(s) lipoprotéine(s), et qu'elle n'échange pas ses apoprotéines avec d'autres lipoprotéines. Les auteurs concluent que la Lp(a) est sécrétée telle quelle.

Son métabolisme est indépendant de celui des autres lipoprotéines et notamment de celui des VLDL 183184

Cependant Bersot ⁹¹ montre la présence d'apo (a) dans les lipoprotéines postprandiales induites par un repas gras. Une régime alimentaire enrichi en graisses saturées et en cholestérol entraîne la formation de lipoprotéines de densité inférieure à 1,006 qui sont 3,5 fois plus activement captées par les macrophages que les VLDL trouvées à jeun. Il sépare 2 fractions dans ces lipoprotéines et celle qui se lie le plus activement aux macrophages est enrichie en apo(a). Il montre la présence d'apo(a) dans les remnants de chylomicrons et son absence dans les remnants de VLDL et les VLDL.

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Ceci suggère que l'apo (a) peut être incorporée dans des lipoprotéines riches en triglycérides et est à rapprocher d'une étude ultérieure qui montre que, in vitro, la partie protéique de la Lp(a) possède une affinité pour les lipoprotéines riches en triglycérides 152.

Cohn étudie la distribution de l'apo(a) dans les lipoprotéines plasmatiques de 20 sujets, à jeun et après un repas riche en graisses. La concentration totale d'apo(a) n'est pas modifiée par le repas mais le pourcentage moyen trouvé dans les lipoprotéines riches en triglycérides passe de 2 p.cent (extrêmes 0 à 17) à jeun à 16 p.cent (extrêmes 0 à 83) après le repas. Le pourcentage d'apo(a) trouvé dans les lipoprotéines postprandiales est très variable selon les individus : corrélé positivement avec l'augmentation de la triglycéridémie et non avec les concentrations des lipides à jeun. Ces résultats pourraient avoir des implications dans la pathogénie de la Lp(a) puisque l'homme est plus souvent en état postprandial qu'à jeun. Chez certains individus les lipoprotéines postprandiales riches en triglycérides et contenant de l'apo(a) pourraient être impliquées dans l'athérogenèse et la thrombogenèse ¹⁸².

2.5.3.3. Lieu de synthèse

Le foie est considéré comme le principal organe responsable de la synthèse de la Lp(a). Les arguments en faveur de cette hypothèse proviennent des études suivantes :

- Dans la particule Lp(a), l'apo(a) est toujours associée à l'apoprotéine B100 ce qui suggère que la liaison entre les deux protéines ne se fait pas dans l'intestin, tout au moins chez l'homme dont cet organe ne produit ni ne secrète d'apoprotéine B100. De plus des quantités notables de mRNA d'apo(a) ont été mises en évidence dans les cellules hépatiques humaines normales'".

- L'insuffisance hépatocellulaire est associée à des taux de Lp(a) diminués ^{188 189 190}

- En utilisant la transplantation hépatique comme modèle de synthèse in vivo, Kraft montre que les patients ayant eu une transplantation hépatique expriment le phénotype d'apo (a) du donneur. Il sépare les isoformes de l'apo (a) par SDS-PAGE suivie d'un westernblotting et détermine les concentrations de Lp(a) chez 18 patients avant et après transplantation.

Chez 14 des 18 patients on constate un changement significatif (d'un facteur supérieur à 2) de la concentration sérique de Lp(a). Les changements se produisent dans les deux sens : des fortes vers les faibles concentrations pour 6 patients, des faibles vers les fortes concentrations pour les 8 autres patients.

Les phénotypes d'apo(a) sont également modifiés avec passage :

- d'un phénotype nul (apo(a) non détectable) vers un phénotype simple ou double

bande,

- d'un phénotype simple bande vers un phénotype nul,

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- d'un phénotype simple ou double bande vers un autre phénotype.

Etant donnée la constance intra-individuelle de la concentration de Lp(a) et la détermination génétique du phénotype de l'apo(a), ces résultats démontrent le rôle quasi-exclusif du foie dans la synthèse de la Lp(a) plasmatique.

Chez les sujets pour lesquels le sérum du donneur était disponible, il a pu être montré que le phénotype observé chez le receveur après transplantation est celui du donneur ¹⁹¹.

- D'autre études ont confirmé que le foie est bien le site principal de synthèse de l'apo(a). Tomlinson a étudié l'expression des mARN de l'apo(a), de l'apo B et du plasminogène dans les tissus du singe rhésus et a montré que le mARN d'apo(a) est abondant dans le foie, présent en beaucoup plus faibles quantités dans les testicules (3 p.cent de la concentration hépatique) et le cerveau (1 p.cent de la concentration hépatique), et absent dans le coeur, l'intestin, le poumon, la surrénale et le pancréas.

Ainsi, l'apo(a) peut être synthétisée indépendamment de l'apoB100 et n'est pas co-transcrite avec le gène du plasminogène.

Il est également intéressant de noter que les testicules et le cerveau sont des organes isolés de nombreuses molécules plasmatiques par des barrières spécifiques mais que certaines de ces molécules sont synthétisées in-situ (plasminogène, céruléoplasmine, transferrine, apo E pour le testicule, apo E pour le cerveau). Il est donc possible que l'apo(a) ait des fonctions localement importantes et indépendantes de celles de la particule Lp(a) circulante.

Ceci confirme le rôle majeur du foie dans la synthèse de l'apo(a), même si on peut trouver occasionnellement cette glycoprotéine dans des lipoprotéines d'origine non hépatique ¹⁹².

2.5.3.4. Mécanisme

White étudie la synthèse de l'apo(a) et l'assemblage de la Lp(a) dans les hépatocytes de babouins en culture et suggère que l'apo(a) est sécrétée sous forme libre dans le milieu de culture où elle se lie ensuite à l'apoB par un pont disulfure 199.

Pour Franck aussi, l'assemblage de la Lp(a) se fait en dehors des cellules ou à leur surface, et s'effectue en 2 étapes :

- un ou plusieurs restes lysine de l'apoprotéine B s'associent aux sites liant la lysine du kringle 4 de type 6 de l'apo(a), formant un complexe lâche. Les kringles 4 de type 5, 7 et 8 , qui possèdent des sites liant faiblement la lysine contribuent mais de façon moindre à l'interaction initiale non covalente entre apo(a) et apo B.

Cette étape est analogue au mécanisme d'interaction du plasminogène avec les restes lysine de la fibrine.

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- puis une liaison disulfure se produit entre la cystéine 78 du kringle 4 de type 9 et la cystéine située en 3734 de l'apoprotéine B. L'intervention d'une enzyme est probable mais n'a pas été démontrée ¹⁹⁴.

Ce mode de formation de la Lp(a) est en accord avec les études effectuées chez la souris transgénique. Chez les souris transgéniques pour l'apo(a) humaine, l'apo(a) circule sous forme libre et ne se lie pas aux LDL des animaux. Après perfusion de LDL humaines (et pas avec les VLDL), il se forme de la Lp(a) semblable à celle trouvée chez l'homme. Les animaux doublement transgéniques, pour l'apo(a) et l'apoB100 humaines, synthétisent directement de la Lp(a) "humaine" 195196

De plus les concentrations plasmatiques d'apo(a) sont plus élevées chez les souris doublement transgéniques que chez celles exprimant seulement l'apo(a), suggérant un catabolisme plus rapide de l'apo(a) non complexée sous forme de lipoprotéine.

Ces résultats sont également en accord avec l'absence de Lp(a) chez les sujets abêtalipoprotéinémiques qui sont pourtant capables de synthétiser l'apo(a) 186.

Il faut de plus que les LDL aient une structure normale pour que la Lp(a) puisse se former. Ceci a été montré dans 2 maladies métaboliques :

- La dysbêtalipoprotéinémie.

Certaines mutations de l'apoB (arginine 3500 remplacée par la glutamine) rendent les LDL incapables de se fixer à leur récepteur. Les LDL des homozygotes ont une capacité à former la Lp(a) diminuée de 50 p.cent par rapport à celle de sujets normaux, lorsqu'on les met en présence d'apo(a) recombinante. Ceci laisse penser que les restes cystéines et lysines responsables de la liaison avec l'apo(a) sont situés au voisinage du domaine de liaison au récepteur LDL ¹⁹⁷.

- Le déficit génétique en LCAT

Responsable d'une absence presque totale de cholestérol estérifié, son impact sur la composition des lipoprotéines plasmatiques est important.

Steyer décrit dans 2 familles, 5 homozygotes présentant une absence complète de Lp(a) et d'apo(a) dans le plasma. Les LDL de ces sujets ont au microscope électronique une morphologie et une composition chimique anormales, qui sont corrigées par administration de LCAT ce qui les rend capables de combinaison avec de l'apo(a) recombinante ¹⁹⁸.

De même, le fait que les souris transgéniques pour l'apo(a) ne forment pas de Lp(a) avec leurs propres LDL suggère des différences de structure avec les LDL humaines.

2.5.4 Catabolisme

Selon Krempler, le taux de catabolisme fractionnel de la Lp(a) circulante est en moyenne de 0,24 à 0,39 /j pour des concentrations de Lp(a) allant de 0,01 à 0,76 g/I sans qu'il apparaisse de corrélation entre ces deux variables 184 ¹⁹⁹_.

Le mécanisme de ce catabolisme n'est pas complètement élucidé.

2.5.4.1. Place du récepteur des LDL

Utermann montre que les sujets atteints d'hypercholestérolémie familiale hétérozygote (nombre de récepteurs des LDL diminué de 50 p.cent environ) ont des concentrations de Lp(a) 3 fois supérieures à celles des témoins normaux, et ceci n'est pas lié à une plus grande fréquence de phénotypes associés à des concentrations élevées 200

Perombelon étudiant la Lp(a) dans 2 familles présentant une anomalie congénitale de l'apoB100 empêchant la liaison aux récepteurs des LDL (R-LDL), met également en évidence des concentrations de Lp(a) plus élevées chez les sujets atteints que chez les sujets indemnes ²⁰¹.

Les résultats de ces 2 études ajoutés au fait que LDL et Lp(a) ont d'importantes similitudes structurales et partagent l'apo B100 (ligand permettant la liaison aux R-LDL) ont suggéré que le récepteur des LDL pouvait jouer un rôle important dans le catabolisme de la Lp(a). Suite aux travaux de Goldstein et Brown sur le récepteur des LDL ¹³, de nombreuses études sur l'interaction de la Lp(a) et du R-LDL ont été publiées mais ont abouti à des résultats contradictoires.

Etudes montrant un rôle du R-LDL dans le catabolisme de la Lp(a)

Plusieurs études in vitro montrent que la Lp(a) est capable de se fixer aux récepteurs B/E puis d'être dégradée dans les cellules en culture.

- En utilisant le modèle des souris transgéniques, Hoffmann montre que la Lp(a) se lie avec une forte affinité aux R-LDL et qu'elle peut entrer en compétition avec les LDL pour la liaison aux récepteurs. La Lp(a) subit ensuite le catabolisme intracellulaire avec, comme pour les LDL, une augmentation de l'estérification intracellulaire du cholestérol. Il montre que la Lp(a) (ainsi que les LDL) est catabolisée plus rapidement par les animaux génétiquement modifiés exprimant le gène du récepteur des LDL humain que par les animaux témoins 2°2.

- Krempler montre que la Lp(a) se lie avec une forte affinité aux mêmes récepteurs cellulaires que les LDL mais avec une capacité maximale de liaison de 30 à 40 p.cent plus faible que celle des LDL. Il observe de plus une corrélation positive entre le taux de catabolisme fractionnel de la Lp(a) et celui des LDL. Ceci va dans le sens d'un rôle du R-

LDL dans le catabolisme de la Lp(a), tout au moins chez les sujets normolipidémiques 199. Thèse Docteur Pharmacie La lipoprotéine Lp(a) : son intérêt dans l'interprétation du bilan lipidique Dr GUIMONT MC 108/271 Lipides, Lipoprotéine (a), Hyperlipoprotéinémie, Athérosclérose, Lipids, Lipoprotein, Lpa, Hyperlipoproteinemia, Atherosclerosis

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- Armstrong montre que la Lp(a) est capable de se fixer au R-LDL des fibroblastes humains. Elle est internalisée puis dégradée avec une affinité bien moindre que celle des LDL. Le maximum de la capacité de dégradation à saturation du récepteur n'est que de 25 p.cent par rapport aux LDL et à la Lp(a-) 115 203

La Lp(a) se révèle moins efficace que les LDL pour :

- diminuer l'activité des R-LDL (rétro-contrôle négatif),

- supprimer la synthèse intracellulaire de cholestérol,

- stimuler la réestérification du cholestérol dans les cellules.

Comme l'interaction se fait par l'intermédiaire de l'apo B de la lipoprotéine et que la Lp(a-) présente des interactions très similaires à celles des LDL, la présence d'apo(a) pourrait diminuer l'interaction particule-récepteur par un phénomène d'encombrement stérique avec masquage de la région de l'apoB liant le récepteur.

- Steyer et Kostner étudient la capacité de Lp(a) purifiées et présentant des phénotypes d'apo(a) différents à entrer en compétition avec les LDL radiomarquées pour la fixation aux R-LDL de cellules surrénaliennes bovines et de fibroblastes humains. La Lp(a) native est capable de déplacer les LDL radiomarquées de leur liaison aux récepteurs mais de façon moins efficace que les LDL froides ou la Lp(a-) : pour obtenir un déplacement de 50 p.cent il faut un excès de Lp(a) 7,5 fois plus important qu'avec la Lp(a-). Les Lp(a) avec les six différents phénotypes d'apo(a) selon Utermann se comportent de façon similaire ce qui laisse supposer que l'interaction est indépendante du PM de l'isoforme d'apo(a) ²⁰⁴

Les résultats de ces études semblent apporter une explication simple aux concentrations élevées de Lp(a) observées chez les sujets atteints d'hypercholestérolémie familiale hétérozygote. En effet, si le catabolisme de la Lp(a) dépend des R-LDL, une diminution de leur nombre devrait entraîner une augmentation de la concentration de Lp(a) par défaut de catabolisme.

Toutefois, plusieurs observations vont à l'encontre d'une explication aussi simple :

- Si une anomalie de structure des récepteurs-LDL entraîne bien une augmentation des concentrations de Lp(a), il a par contre été observé qu'une mutation de l'apoB100 inhibant la liaison aux récepteurs n'augmentait pas les concentrations de Lp(a)¹⁵⁴.

- Les médicaments hypolipidémiants qui agissent en augmentant l'activité des R-LDL (résines, inhibiteurs de l' HMG Co-A réductase) ne semblent pas capables d'abaisser les concentrations de Lp(a) ^{205 206}

- Krempler a montré chez un sujet atteint d'hypercholestérolémie familiale homozygote, que le taux de catabolisme fractionnel de la Lp(a) est nettement moins diminué (81 p.cent de celui des sujets normaux) que celui des LDL (54 p.cent de celui des sujets

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normaux). Ces lipoprotéines dont le catabolisme reste notable sont donc dégradées par une voie ne faisant pas intervenir les récepteurs-LDL. Il existe donc, au moins chez les sujets dépourvus de récepteur-LDL, une voie de catabolisme relativement efficace de la Lp(a) 199.

- Les différences de concentration interindividuelles sont liées à des différences de taux de synthèse plutôt qu'à des différences de taux de catabolisme 185.

Ces études ont été faites avant que l'on connaisse les liens entre le taux de synthèse (concentration circulante) et les allèles d'apo (a). Ainsi il faudrait connaître les cinétiques des Lp(a) de sujets ayant des génotypes différents au niveau des loci apo(a) et R-LDL, ainsi que les caractéristiques de liaison au R-LDL, de Lp(a) produites par les différents allèles d'apo(a).

Etudes montrant que le R-LDL joue un rôle mineur voire inexistant

- Maartman-Moe et Berg, comparent l'interaction de la Lp(a) et de LDL radiomarquées avec des fibroblastes en culture provenant de sujets normaux, de sujets atteints d'hypercholestérolémie familiale hétérozygotes et homozygotes.

Alors que la captation et la dégradation des LDL sont nettement diminuées dans les fibroblastes pathologiques, les trois types de fibroblastes lient et dégradent la Lp(a) en quantité pratiquement équivalente. De plus la présence de Lp(a) en concentrations croissantes dans le milieu extra-cellulaire n'influe pas la liaison des LDL aux fibroblastes mais entraîne une diminution de leur dégradation. Il n'y a pas de compétition pour la liaison aux récepteurs.

La Lp(a) est donc captée et dégradée par les fibroblastes en culture comme les autres lipoprotéines, mais par un voie autre que celle du R-LDL. En effet :

- il n'y a pas de phénomène de saturation caractéristique de la liaison à un récepteur,

- il n'y a pas de compétition entre Lp(a) et LDL pour le R-LDL,

- captation et dégradation de la Lp(a) sont comparables dans les fibroblastes normaux ou provenant de sujets atteints d'hypercholestérolémie familiale hétérozygote ou homozygote.

Les auteurs concluent que la Lp(a) n'est pas un ligand pour le R-LDL et qu'elle est principalement catabolisée par la voie indépendante des récepteurs et qui est plus athérogène ²⁰⁷.

- Les résultats de Armstrong, s'ils confirment que la Lp(a) peut se fixer sur les R-LDL des fibroblastes, mettent en évidence une capacité d'internalisation et de dégradation de la Lp(a) inférieure à celle des LDL. Ainsi, la dégradation de la Lp(a) par cette voie entraîne bien une diminution de l'activité de l'HMG-CoA réductase mais la capacité

maximale de dégradation de la Lp(a), à saturation du récepteur n'est que de 25 p.cent par rapport aux LDL et à la Lp(a-).

L'interaction entre Lp(a) et R-LDL se ferait par l'intermédiaire de l'apoB de la Lp(a), l'apo(a) étant responsable de la plus faible affinité par rapport aux LDL. En effet la Lp(a-) se comporte de façon très similaire aux LDL tant pour la liaison que pour l'internalisation et la dégradation 115.

- Soutar dans une étude familiale, ne montre pas de différence entre les concentrations de Lp(a) des sujets atteints d'hypercholestérolemie familiale et des sujets normaux ayant le même phénotype d'apo(a) ^208.

- De même, l'étude de sujets hypercholestérolémiques par Harkes puis Vessby confirment que les R-LDL ne jouent pas un rôle important dans le catabolisme de la Lp(a) 206

209

En effet, la Lp(a) peut être prise en charge par le R-LDL mais :

- d'une part, les concentrations plasmatiques de LDL sont de loin supérieures à celles de la Lp(a),

- d'autre part, le taux de catabolisme journalier de la Lp(a) n'est que légèrement diminué dans l'hypercholestérolémie familiale homozygote,

- l'administration de médicaments qui augmentent le nombre des récepteurs des LDL est sans effet sur les concentrations de Lp(a) ^210.

Tout ceci suggère que cette voie ne joue pas un rôle important.

2.5.4.2. Place des macrophages

Les Lp(a) fraîchement isolées du plasma et incubées avec des macrophages de souris, n'entraînent pas d'accumulation de cholestérol intracellulaire, tout comme les LDL "fraîches". Par contre l'incubation de Lp(a) préalablement complexée avec du sulfate de dextran ou avec des Ac anti Lp(a) avec ces mêmes cellules aboutit à une augmentation massive de cholestérol estérifié intracellulaire comme avec des LDL complexées 211 212. Les auteurs concluent que la Lp(a) native interagit peu avec les macrophages, comme les LDL natives, et que l'athérogénicité in vivo de la Lp(a) pourrait être le fait de Lp(a) modifiées.

La Lp(a) est en effet oxydable comme le sont les LDL. Elle est capable de se fixer avec une forte affinité sur les récepteurs de lipoprotéines modifiées des macrophages, mais les capacités d'internalisation et de dégradation sont plus faibles qu'avec les acétyl-LDL.

La Lp(a), une fois fixée pourrait rester à la surface des macrophages, ce qui favoriserait les modifications oxydatives suivies de l'internalisation et de la formation de cellules spumeuses 213.

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Ces résultats ont été confirmés par Snyder lors d'une étude similaire sur des macrophages en culture. Le récepteur scavenger est peu efficace pour cataboliser la Lp(a) native alors que la Lp(a) modifiée est préférentiellement dégradée par cette voie 214.

2.5.4.3. Interaction avec les protéines de la matrice extra-cellulaire

Kostner montre que la préincubation de la Lp(a) ou de l'apo(a) avec des fibroblastes déficients en récepteurs des LDL dans un milieu sans lipoprotéines, entraîne une augmentation de liaison des LDL à ces cellules. Ce phénomène est indépendant des récepteurs LDL et des récepteurs du plasminogène et serait lié à la fixation de la Lp(a) ou de l'apo(a) aux protéines de la matrice intercellulaire (fibronectine, protéoglycannes). Une fois fixée, la Lp(a) ou l'apo(a) peut fixer des lipoprotéines à apoB sur ses kringles 215.

L'importance de ce phénomène dans le catabolisme in vivo est à démontrer mais ces interactions ont un rôle probable dans la pathogénie de cette lipoprotéine.

Il a aussi été montré que la Lp(a) s'accumule dans la matrice sous-endothéliale des lésions artérielles ou des greffons de pontages, en quantité proportionnelle à la concentration plasmatique de Lp(a). Ceci reflète une avidité de la Lp(a) pour les constituants trouvés dans les plaques (fibrine, fibronectine, protéoglycannes) la mettant ainsi dans un environnement propice à la peroxydation lipidique. Il s'en suit un catabolisme par la voie scavenger qui favorise la formation des cellules spumeuses.

L'accumulation d'apo(a) dans les plaques se révèle supérieure à celle de l'apoB, en tenant compte des différences de concentrations plasmatiques, ce qui suggère une contribution de la Lp(a) à l'athérosclérose indépendante de celle des LDL ^{216 217.}

2.5.5. Régulation de la concentration de Lp(a)

De nombreux facteurs physiologiques, pharmacologiques et environnementaux sont sans effet sur les concentrations de Lp(a), ce qui suggère qu'elles sont en grande partie génétiquement déterminées. Le contrôle génétique de la concentration est en effet plus important (40 à 90 p.cent) pour la Lp(a) que pour aucune autre lipoprotéine. L'importante agrégation du caractère dans les familles et sa ségrégation dans la descendance montrent l'effet d'un gène majeur et l'influence moindre d'autres gènes ^{169 218.}

2.5.5.1. Par des facteurs génétiques

Le gène de l'apoprotéine (a)

Si on considère les 6 isoformes mises en évidence par Utermann, les concentrations de Lp(a) sont croissantes de l'isoforme la plus grande (S4 : poids moléculaire supérieur à 700

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kDa) m = 0,09 #177; 0,06 g/I à l'isoforme la plus petite (B : poids moléculaire supérieur à 460 kDa) m = 0,42 #177; 0,21 g/I, pour les individus simple bande en western-blotting 139.

Chez les hétérozygotes (phénotype double bande), la concentration correspond à la somme plutôt qu'à la moyenne des concentrations déterminées par chacun des allèles. Chaque allèle semble agir indépendamment, en accord avec la codominance de la transmission génétique 170.

Les allèles d'apo(a) déterminent la densité et la concentration des Lp(a) correspondantes dans le plasma. Ainsi, les isoformes de différentes taille se retrouvent dans des particules Lp(a) distinctes, de concentrations différentes, et que l'on peut séparer par ultracentrifugation. Les Lp(a) les plus denses contiennent les isoformes d'apo(a) les plus grandes et sont régulièrement moins abondantes que les Lp(a) plus légères ^171. Ceci a été conforté par des études au niveau du mRNA de l'apo(a) : chez les individus* ayant 2 isoformes d'apo(a), les mRNA de la plus petite sont les plus abondants (northern-blotting

plus intense) 134 (* babouins)

Les premières études où les techniques de western-blotting étaient insuffisamment sensibles pour détecter toutes les isoformes, concluent que les variations de taille de l'apo(a) rendent compte de 40 p.cent des variations interindividuelles de concentration de Lp(a).

Les techniques d'électrophorèse en champ pulsé, de fragments de DNA génomiques obtenus par action d'enzyme de restriction coupant l'ADN à un endroit précis du domaine codant pour le kringle 4, ont permis de mettre en évidence un plus grand nombre d'allèles, d'analyser la ségrégation du gène dans les familles et de confirmer la relation inverse tout en confirmant également que des individus de même génotype appartenant à des familles différentes peuvent avoir des concentrations de Lp(a) assez différentes 155.

Le déterminant majeur de la concentration de Lp(a) est le nombre de répétitions du kringle 4 dans le gène de l'apo(a). Toutefois les différences de taille des apo(a) n'expliquent pas entièrement la variabilité des concentrations de Lp(a) et la relation inverse taille-concentration peut différer d'un groupe ethnique à l'autre 177.

Les concentrations de Lp(a) associées à différents allèles d'apo(a) de même longueur peuvent varier d'un facteur 100 dans un même groupe ethnique. En effet des allèles de même longueur n'ont pas forcément la même séquence. Des séquences en 5' du gène régulent l'expression (taux de transcription, transport et métabolisme) ²¹⁹.

Les études métaboliques ayant montré que les variations de concentration sont principalement liées à des variations du taux de synthèse et que ce taux de synthèse n'est pas uniquement lié au génotype de l'apo(a), l'attention des chercheurs est actuellement

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focalisée sur les mécanismes qui contrôlent l'expression du gène de l'apo(a) et la liaison de l'apo(a) aux lipoprotéines ^{185 220}

Facteurs génétiques autres que l'apo(a)

- l'hypercholestérolémie familiale

Les sujets atteints ont en moyenne une concentration de Lp(a) 2 à 3 fois plus élevée que celle des sujets indemnes appariés sur le phénotype d'apo(a) ^{221 222} .Utermann suggère que l'augmentation de concentration de la Lp(a) chez ces patients ne résulte pas seulement d'une diminution du nombre des récepteurs fonctionnels mais aussi d'une interaction forte (effet multiplicatif) entre le gène de l'apo(a) et celui du récepteur des LDL 200

Néanmoins des résultats différents ont été obtenus. Dans une famille de 66 personnes dont 22 hétérozygotes pour une mutation du gène du R-LDL entraînant un dysfonctionnement du récepteur, les concentrations de Lp(a) des individus porteurs de la mutation ne diffèrent pas significativement (bien que toujours plus élevées) de celles des sujets indemnes appariés sur le phénotype d'apo(a) 208.

De même Ghiselli comparant les concentrations de Lp(a) de sujets atteints d'hypercholestérolémie familiale hétérozygote à celles de sujets sains appartenant à 7 familles, ne montre pas de différences de moyenne et de distribution 223.

Ces résultats ne confirment pas l'hypothèse d'Utermann d'une interaction entre les 2 gènes, et sont en accord avec les études montrant un rôle mineur du R-LDL dans le catabolisme de la Lp(a) 224.

- Polymorphisme de l'apoE

Apolipoprotéine structurale principalement localisée au niveau des VLDL et des HDL, l'apo E participe à la régulation du métabolisme des lipoprotéines par sa capacité de liaison aux récepteurs des LDL et des remnants de chylomicrons et de VLDL. Le gène de l'apoE possède 3 allèles codant pour les apo E2, E3 et E4.

Le phénotype E3 est le plus fréquent et les sujets à bilan lipidique normal sont le plus souvent E3/E3. Les sujets ayant une apo E2 ont un catabolisme des remnants diminué et une surexpression des R-LDL avec un catabolisme accéléré des LDL. Les homozygotes E2 ont une augmentation de concentration des remnants de lipoprotéines riches en triglycérides et un taux diminué de LDL. S'il existe une cause supplémentaire de dyslipidémie, l'homozygotie E2 se traduit par une hyperlipoprotéinémie de type Ill. Chez les hétérozygotes E2, l'atteinte métabolique est moins sévère.

Les sujets ayant un allèle E4 ont des effets opposés : catabolisme hépatique des remnants de chylomicrons et de VLDL accéléré, avec augmentation de la quantité de LDL formées.

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Les R-LDL voient leur expression diminuée, associé à une diminution du catabolisme des LDL 60.

Certaines études ont mis en évidence un effet du gène de l'apo E sur les concentrations de Lp(a).

Sur une population de 303 Caucasiens sains, Knijff montre que l'apo E2 est associée à une diminution de concentration de la Lp(a) de 24,8 p.cent en moyenne et que l'apo E4 augmente cette concentration de 25,7 p.cent en moyenne. Les effets sont parallèles à ceux constatés sur les concentrations des LDL 225.

Une étude Japonaise montre aussi une concentration moyenne de Lp(a) plus faible en présence d'apo E2 que dans le groupe E3/E3 et E3/E4. L'effet du polymorphisme de l'apo E sur les concentrations de Lp(a) est, ici aussi, parallèle à celui observé sur le cholestérol des

LDL 226.

Dans ces 2 études le phénotype d'apo(a) n'est pas pris en compte (analyse univariée) et une étude récente portant sur 1562 sujets montre que l'effet de l'apoE disparaît lorsqu'on tient compte du phénotype de l'apo(a) (analyse multivariée). L'influence du polymorphisme de l'apo E sur les concentrations de Lp(a) est indirecte et liée à son impact sur les concentrations du cholestérol LDL et des triglycérides 227.

De rares anomalies génétique peuvent aussi influencer l'expression de l'apo(a) donc les concentrations de Lp(a) :

- l'abêtalipoprotéinémie est associée à des concentrations de Lp(a) 5 fois plus faibles que les témoins ou les sujets sains de même famille 186,

- le déficit en lipoprotéine-lipase est associé à une forte diminution des concentrations de Lp(a), qui sont environ 10 fois plus faibles que chez les témoins normaux 226,

- dans le déficit en LCAT, l'état homozygote est associé à l'absence de Lp(a).et d'apo(a) dans le plasma 198

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2.5.5.2. Influence des facteurs d'environnement

Les différences de concentration constatées entre et au sein des différents ethnies ne s'expliquent pas totalement par les différences de fréquence des allèles d'apo(a).

Les populations et les individus vivent aussi dans des environnements très différents.

Exercice physique

La sédentarité constitue un facteur de risque bien connu de maladies cardio-vasculaires. Inversement l'activité physique régulière, (sports d'endurance plus que sports de puissance), a un effet favorable sur le métabolisme lipidique (concentration moindre de cholestérol LDL et augmentation du cholestérol des HDL). Par contre les concentrations de Lp(a) ne semblent pas influencée par l'exercice physique : des concentrations similaires sont trouvées chez 87 sédentaires, 105 sportifs d'endurance et 57 pratiquants d'un sport de puissance 229.

Lobo étudie longitudinalement pendant 6 mois, 69 femmes ménopausées réparties en 4 groupes de traitement : témoins, groupe soumis à un exercice physique, groupe recevant une oestrogénothérapie, groupe soumis à l'exercice physique et recevant une oestrogénothérapie. Les trois traitements entraînent une diminution non significative des concentrations de Lp(a). L'exercice physique seul diminue les concentrations de Lp(a) de 2,5 p.cent. Les plus fortes diminutions concernent les patientes à taux de base faibles alors que celles dont le taux est supérieur à 0,10 g/I n'ont qu'une très faible diminution 230

A l'inverse l'entraînement physique progressif et intensif (course 3 à 4 fois par semaine jusqu'à courir un demi marathon au bout de 9 mois) de sujets préalablement sédentaires est associé à un quasi doublement des concentrations de Lp(a) ²³¹. Un résultat similaire est observé dans une autre étude impliquant 219 sujets d'âge moyen, sédentaires et présentant un risque vasculaire modéré 232.

Dans les études montrant une augmentation de concentration par l'effort physique, l'entraînement est nettement plus intensif que dans les études négatives. Une hypothèse pour expliquer cet effet est un "stress" musculaire avec des lésions tissulaires apparentées à l'inflammation, or la Lp(a) a des caractéristiques de protéine de l'inflammation. Un rôle dans la cicatrisation des lésions tissulaires a été évoqué pour la Lp(a) qui pourrait stabiliser la fibrine in situ et favoriser la synthèse des membranes cellulaires grâce à un apport de cholestérol.

Il y a toutefois une contradiction entre l'hypothèse de l'action antifibrinolytique de la Lp(a), et l'augmentation de l'activité fibrinolytique (temps de lyse des euglobulines) constatée après exercice physique intense 232.

Consommation d'alcool

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Les résultats des études sont assez contradictoires.

Marth montre une diminution des concentrations de Lp(a) chez les gros buveurs (plus de 200 g d'alcool par jour) que les fonctions hépatiques soient ou non altérées ¹⁸⁸.

Parra compare 90 buveurs excessifs (160 g/j) à 90 buveurs modérés (20 g/j) et ne montre pas de différence significative ^233. Dans un groupe de 723 sujets sains où les 2 sexes sont également représentés, la consommation régulière de plus de 44 g. d'alcool par jour chez les hommes et de plus de 22 g. par jour chez les femmes, est accompagnée d'une diminution non significative de la Lp(a) 234

La Framingham Offspring Study ne montre pas davantage d'influence de l'alcool sur la concentration de Lp(a) dans une population de 1284 hommes et 1394 femmes 235

Delarue montre une augmentation de 40 p.cent des concentrations de Lp(a) de 24

alcooliques chroniques indemnes de cirrhose, dès le ^Sème jour de sevrage et cette augmentation persiste 3 semaines 236

Tabagisme

Sickmeier trouve des concentrations plus faibles de Lp(a) chez les fumeurs que chez les non fumeurs mais il n'y a pas d'appariement sur le phénotype d'apo(a) et le nombre de sujets étudiés est faible (68 au total) ²³⁷. Rodriguez, dans une population de 423 hommes, montre aussi une concentration plus faible chez les fumeurs 23e.

Dans la population étudiée par Steinmetz, il n'y a pas de différence significative entre fumeurs et non fumeurs, bien que 14,3 p.cent des femmes fumant régulièrement aient une Lp(a) supérieure à 0,30 g/I, contre 20,5 p.cent des témoins ^234. De même l'effet du tabac n'est pas retrouvé dans la Framingham Offspring Study 235.

Régime alimentaire et variations de poids

Albers soumet 2 individus à un régime fortement enrichi en cholestérol (5g par jour = 20 jaunes d'oeufs par jour pendant 28 jours) et mesure avant, pendant et après

(2 fois par semaine pendant une durée totale de 8 semaines), les concentrations d'apoB et de Lp(a). Les concentrations d'apoB augmentent nettement (+ 75 p.cent) alors que celles de la Lp(a) restent constantes ¹¹³.

L'effet du régime végétarien comparé au régime omnivore est également sans influence sur les concentrations de Lp(a) alors qu'il entraîne une diminution du contenu en cholestérol des

LDL 239.

Certaines études épidémiologiques ont montré que la consommation régulière de poisson est associée à un moindre risque de maladie coronarienne. Le bénéfice a été attribué aux

acides gras polyinsaturés de la série cw3, principalement aux acides docosa-hexaénoïque et eicosa-pentaénoïque qui, en plus de leur effet sur le métabolisme lipidique (diminution de la

synthèse hépatique des VLDL), semblent exercer des effets bénéfiques sur la pression artérielle, les fonctions plaquettaires et la viscosité sanguine. Dans une étude incluant des

volontaires sains la supplémentation en huiles de poisson (4 g par jour d'acides gras cw3) a

été sans effet sur les concentrations de Lp(a) au bout de 6 semaines. Par contre après 9 mois de supplémentation, 7 sujets sains ayant un taux de base supérieur à 0,20 g/I voient leurs concentrations diminuer de 15 p.cent. Ceci suggère un possible effet en cas d'apport au long cours 240

Dans la population de Steinmetz, il n'apparaît pas de différence statistique de la distribution des concentrations de Lp(a) entre les sujets ayant une surcharge pondérale supérieure à 20 p.cent et ceux qui ont un poids normal 234.

L'amaigrissement n'est pas associé à une modification significative des concentrations de Lp(a) surtout quand la concentration de base est inférieure à 0,30 g/I.

Lorsque les concentrations sont supérieures à 0,30 g/I une perte de poids de 10 kg est associée à une diminution de la Lp(a) ^241.

L'absence d'effet net et reproductible des facteurs alimentaires sur la Lp(a) rend actuellement impossible toute recommandation diététique spécifique.

2.5.5.3. Influence de certains états physiopathologiques

Influence des hormones sexuelles

- Lp(a) pendant la grossesse

Les concentrations de Lp(a) augmentent régulièrement jusqu'à la 19ème semaine où elles sont multipliée par un facteur de 2,8 par rapport au taux du début de grossesse. Puis elles diminuent et retournent au taux de base au moment de la délivrance. L'augmentation de la Lp(a) n'est pas corrélée aux taux des hormones, hCG, hormone placentaire lactogène, progestérone, estradiol, insuline, mesurées durant la même période. Elle est également indépendante des variations du cholestérol total, de l'apoB et des triglycérides qui augmentent progressivement jusqu'à la 35ème semaine puis diminuent légèrement à mesure que le terme approche 242.

L'équipe de Berg rapporte des cas d'éclampsie chez des femmes ayant des taux élevés de Lp(a). Les enfants étaient de faible poids à la naissance et les placentas présentaient des signes d'ischémie et des dépôts anormaux de fibrine ce qui suggère aux auteurs que les taux élevés de Lp(a) pourraient favoriser les accidents ischémiques placentaires qui entraînent une insuffisance fonctionnelle et par suite un retard de croissance foetal 243 244 Toutefois, Leerink compare 39 femmes ayant des antécédents d'éclampsie avec 47 témoins

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sans antécédents et appariées sur l'âge, et ne trouve pas de différences significative des concentrations de Lp(a) et de distribution des phénotypes d'apo(a) 245

Lp(a) et ménopause

La Framingham Offspring Study a montré que les concentrations de Lp(a) sont supérieures de 19 p.cent chez les femmes ménopausées par rapport aux femmes non ménopausées ^235. Or on sait qu'après la ménopause, le risque vasculaire des femmes rejoint celui des hommes.

Lp(a) et administration d'estroprogestatifs

L'estrogénothérapie instituée après la ménopause diminue le risque vasculaire probablement par un effet bénéfique sur le profil lipoprotéique (augmentation des HDL et diminution des LDL). On constate une diminution des concentrations de Lp(a) entre 25 et 50 p.cent selon la posologie et la durée des études, en plus d'une amélioration du profil lipidique 175 246. Les concentrations de Lp(a) diminuent d'autant plus que le taux de base est élevé.

Lorsqu'un progestatif est ajouté, la concentration de Lp(a) diminue également mais l'effet favorable sur les HDL n'est plus retrouvé 247.

Les concentrations de Lp(a) augmentent de 20 p.cent chez 16 hommes castrés pour cancer de la prostate et diminuent de 50 p.cent chez 15 autres patients traités par oestrogénothérapie 246.

Lp(a) et administration d'androgènes

L'effet de l'administration de testostérone chez 19 hommes sains varie selon les sujets et dépend de la concentration initiale de Lp(a). Lorsque celle-ci est faible, l'administration de testostérone est sans effet alors que pour 9 sujets ayant des taux élevés, il est constaté une diminution (25 à 69 p.cent) d'importance proportionnelle au taux de départ ²⁴⁹. Le stanazolol est un stéroïde anabolisant qui diminue fortement les concentrations de Lp(a) (65 p.cent chez 10 femmes ménopausées) mais avec une diminution défavorable des HDL2 250

Ainsi toutes les hormones gonadiques influent de façon similaire sur les concentrations de Lp(a) ce qui est cohérent avec l'absence de différence de concentration entre les sexes, en particulier avant la ménopause.

Influence de l'inflammation

Maeda ayant mis en évidence des augmentations transitoires des concentrations de Lp(a) à la suite d'une intervention chirurgicale ou d'un infarctus du myocarde chez 32 patients, il a été suggéré que la Lp(a) pourrait faire partie des protéines de l'inflammation ²⁵¹. Les concentrations de Lp(a) atteignent un maximum entre le ^5ème et le 10ème jour et retournent au niveau basal après plus d'un mois, suivant ainsi la même cinétique que l'orosomucoïde et l'a-1 antitrypsine. L'augmentation de la Lp(a) est moins rapide que celle de la CRP mais plus

précoce que celle de la céruléoplasmine. Pour Maeda, la Lp(a) pourrait constituer un meilleur indicateur de l'inflammation que les paramètres classiques en cas de traumatisme chirurgical ou d'infarctus du myocarde.

Min compare les concentrations de Lp(a) et le phénotype d'apo(a) de 100 témoins normaux à ceux d'un échantillon tiré au sort de 100 patients ayant un syndrome inflammatoire. La concentration moyenne est plus élevée chez les patients (0,30 #177; 0,28 g/I que chez les témoins (0,12 #177; 0,19 g/1). Pour les phénotypes d'apo(a) les plus représentés (S5, S4S5, S4 et S5S5), les concentrations de Lp(a) sont significativement plus élevées chez les patients que chez les témoins 252.

Après la mise en évidence de l'influence de l'inflammation sur les concentrations de la Lp(a), des auteurs ont suggéré que ceci pourrait avoir constitué un biais important lors de certaines études cliniques et ils ont émis des réserves quant à la validité des résultats de ces études.

2.6. Rôle physiologique et mécanisme pathogénique

La Lp(a) est constituée d'une apo(a) et d'une LDL, éléments qui appartiennent à 2 systèmes macromoléculaires distincts. Ceci a suggéré que cette lipoprotéine pourrait constituer un lien fonctionnel entre ces systèmes.

La Lp(a) possède des propriétés de liaison aux constituants du tissu conjonctif de la paroi artérielle (dont les glycoaminoglycanes ²⁵³ et la fibronectine ¹⁴⁷), à la fibrine et aux récepteurs cellulaires du plasminogène 254

Ces propriétés sont à l'origine des principales hypothèses pouvant expliquer un rôle physiologique et le mécanisme pathogénique de la Lp(a).

La conservation de la Lp(a) chez les Primates supérieurs au cours de l'évolution et les modifications récentes de son gène suggèrent un possible rôle physiologique. Cependant, les populations et les individus où les concentrations de Lp(a) sont faibles (Caucasiens, Asiatiques notamment) ne semblent pas présenter de déficit particulier.

2.6.1. Rôle physiologique

L'endothélium vasculaire sain constitue une surface non thrombogène grâce à sa composition membranaire, à son activité de transformation métabolique de substances thrombogènes telles que l'ADP ou la thombine, à la formation d'inhibiteurs puissants des fonctions plaquettaires et d'activateurs du système fibrinolytique. La cellule endothéliale est par ailleurs le siège d'une intense activité de synthèse et de sécrétion. Elle synthétise les constituants de la matrice extra-cellulaire sur laquelle elle repose (collagène de type IV, fibronectine et glycosaminoglycanes) et qui sont éminemment thrombogènes. Elle synthétise également la thromboplastine tissulaire (activation de la voie extrinsèque de la coagulation)

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ainsi que le t-PA, l'antithrombine Ill et la prostacycline qui ont un rôle local dans le caractère non thrombogène de sa surface.

La fonction physiologique de la Lp(a) demeure obscure mais plusieurs hypothèses ont été émises.

2.6.1.1. Régulation de la fibrinolyse physiologique

L'équilibre entre fibrinolyse et coagulation dépend de l'activation du plasminogène en plasmine par le t-PA, (au niveau des dépôts de fibrine), et de l'inhibition, de la plasmine par l'a2-antiplasmine et du t-PA par le PAI-1, (dans le plasma).

L'inhibition de la fibrinolyse peut ainsi résulter d'un défaut d'activation, d'un excès d'inhibition ou des deux à la fois.

L'homologie de structure entre l'apoprotéine(a) et le plasminogène suggère que lors de la fibrinolyse, la Lp(a) pourrait interférer avec le plasminogène par un phénomène de compétition pour ses sites de liaison cellulaires et moléculaires 116

Etudes in vitro

- Effet de la Lp(a) sur la liaison du plasminogène à ses récepteurs cellulaires

Les récepteurs du plasminogène sont présents sur les cellules sanguines et, en très forte densité sur les cellules endothéliales. Il existe aussi, sur les cellules endothéliales notamment, des récepteurs membranaires pour le t-PA. Ces récepteurs, en concentrant le plasminogène et ses activateurs à la surface des vaisseaux sont critiques pour l'initiation de la fibrinolyse. Ils accélèrent l'activation du plasminogène, et protègent la plasmine formée des ses puissants inhibiteurs circulants. Ainsi, l'activation du plasminogène en plasmine est induite et contrôlée in situ. Ceci peut être inhibé par la Lp(a) avec comme conséquence, une perturbation des fonctions physiologiques de l'endothélium.

Le plasminogène se fixe à ses récepteurs grâce à ses kringles 1 et 4, et la Lp(a) peut entrer en compétition avec le plasminogène pour la liaison sur les monocytes, les macrophages et les cellules endothéliales 255 256

Miles montre que la Lp(a) inhibe la liaison du plasminogène à ses récepteurs cellulaires en se fixant sur ces derniers avec une affinité comparable à celle du plasminogène. Il calcule que lorsque la concentration plasmatique de Lp(a) est supérieure à 0,25 - 0,40 g/I, 16 à 24 p.cent des récepteurs cellulaires du plasminogène sont occupés par la Lp(a) avec une diminution de 13 à 20 p.cent des possibilités de fixation du plasminogène ²⁵⁶. Le déplacement du plasminogène de ses récepteurs cellulaires peut l'empêcher d'interagir avec ses activateurs, diminuant localement la fibrinolyse.

Par son potentiel inhibiteur de la fixation du plasminogène aux cellules endothéliales et aux monocytes, la Lp(a) aurait un rôle de sentinelle dans la fibrinolyse. Elle s'opposerait à une

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production trop importante de plasmine au niveau des lésions endothéliales, empêchant une lyse excessive du thrombus.

De nombreux travaux ont été effectués pour tester cette hypothèse in vitro et in vivo.

Hajjar montre que la Lp(a) inhibe de façon compétitive, la liaison du plasminogène aux récepteurs des cellules endothéliales de la veine ombilicale humaine. Les concentrations d'apo(a) circulantes sont, chez certains individus, aussi élevées voire supérieures à celles du plasminogène, ce qui rend plausible une telle compétition.

Le taux d'occupation des récepteurs du plasminogène par la Lp(a) dépend principalement de la concentration de Lp(a) qui varie de moins de 0,01 pM/I à plus de 1 pM/I; presque total à la concentration de 1 pM/I, ce taux d'occupation est minime aux faibles concentrations en Lp(a).

De plus il a été observé que l'activation du plasminogène lié aux surfaces cellulaires, par du t-PA en concentration suffisante, est inhibée par la Lp(a) 255

Les cellules endothéliales en culture synthétisent et sécrètent du t-PA qui se fixe à la surface de ces mêmes cellules, le protégeant de son inhibiteur physiologique, le PAI-1. La Lp(a) interfère avec la fibrinolyse endothéliale, en inhibant la liaison du plasminogène et donc la génération de la plasmine.

- Effet de la Lp(a) sur la liaison du plasminogène à la fibrine et aux produits de dégradation du fibrinogène

Lorsque la plasmine attaque la fibrine et le fibrinogène, il se forme simultanément de nouveaux sites de fixation pour le plasminogène et pour le t-PA, ce qui entraîne une amplification locale de la formation de plasmine.

Les 5 kringles du plasminogène présentent des variations de structure qui influent sur leurs capacités respectives de liaison aux résidus lysine de la fibrine : ce sont les K1 et K4 qui se fixent le plus activement.

La Lp(a) pourrait inhiber la fibrinolyse in vivo par compétition avec le plasminogène pour ses sites de liaison à la fibrine et aux fragments de fibrinogène. Sur les nombreux K4 de l'apo(a), seul le K37 (ou k4-10) semble avoir une activité de liaison à la lysine 144.

Loscalzo démontre la liaison de la Lp(a) à la fibrine et postule qu'une diminution de l'activité fibrinolytique pourrait aboutir à l'occlusion vasculaire chez les patients ayant des concentrations élevées de Lp(a) 257.

Par ailleurs la Lp(a) montre des variations dans sa capacité de liaison à la fibrine. Or l'hétérogénéité de taille de l'apo(a) est liée au nombre de répétition du K4-2 qui est dépourvu de propriétés de liaison à la lysine. Ceci suggère que la capacité de lier la lysine n'est pas directement liée à la taille de l'isoforme.

Hervio isole des Lp(a) mono-isoformes et montre que l'isoforme avec la plus forte affinité pour la fibrine est la plus efficace pour inhiber l'activation du plasminogène.

Chapman apporte des résultats qui vont dans le même sens en montrant que les Lp(a) avec petites isoformes d'apo(a) (PM inférieur à 500 kDa) sont des inhibiteurs efficaces de l'activation du plasminogène et se lient avec une haute affinité à la fibrine. Réciproquement, les Lp(a) avec isoformes d'apo(a) de grande taille ont peu ou pas d'effet 258.

Les apo(a) de grandes taille, avec de nombreux K pourraient (par une augmentation des possibilités d'interactions K-K au sein de la molécule) réduire l'accessibilité à la fibrine des sites liant la lysine 259.

La Lp(a) inhibe de façon compétitive l'activation du plasminogène par le t-PA, en présence de fragments de fibrinogène et de fibrine. Elle n'inhibe pas l'activité amidolytique du t-PA mais se fixe sur des sites adjacents du t-PA, à la place du plasminogène, inhibant son activation 257 260

La Lp(a) inhibe aussi l'activation du plasminogène favorisée par l'héparine. L'héparine augmente la vitesse de formation de la plasmine en augmentant l'activité catalytique du t-PA et de l'urokinase. La Lp(a) inhibe cette action par compétition avec le plasminogène pour l'accès à l'activateur lié à l'héparine.

- Effet de la Lp(a) sur la synthèse de PAI-1

261

La Lp(a) semble capable de stimuler la synthèse de PAI-1, principal inhibiteur physiologique du t-PA et de l'UK

Il y a donc des sites potentiels d'inhibition de l'activation du plasminogène, à la fois sur les surfaces cellulaires et sur le caillot de fibrine.

Prises ensemble les données des études in vitro montrent que l'apo(a) entre en compétition avec le plasminogène pour la liaison à la fibrine, au fibrinogène et aux récepteurs cellulaires du plasminogène avec une inhibition de la fibrinolyse endogène par la Lp(a), mais la question de son influence réelle sur la lyse du caillot in vivo est actuellement sans réponse définitive.

D'autant plus que d'autres études ne confirment pas l'influence négative de la Lp(a) sur la fibrinolyse. Il est possible que le rôle de la Lp(a) soit de stabiliser le caillot.

La Lp(a) peut avoir une activité profibrinolytique en protégeant le t-PA de son inhibition enzymatique irréversible par le PAI-1 en présence de fibrinogène ou d'héparine. La Lp(a) est en compétition avec le PAI-1 pour l'accès au t-PA fixé sur le fibrinogène ou l'héparine, de la même manière que pour l'activation du plasminogène 262.

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De plus la Lp(a) n'inhibe pas la liaison du plasminogène (quand sa concentration est de 2pM/1 soit physiologique) à la fibrine. Ces résultats sont en accord avec ceux de Mao ¹⁵¹ qui observe une augmentation de la lyse du caillot par le t-PA en présence de Lp(a) 263

Halvorsen ne montre pas d'influence de la Lp(a) dans le processus fibrinolytique :

des concentrations croissantes de Lp(a) de 0 à 0,32 g/1, n'inhibent pas l'activation du plasminogène en plasmine par le t-PA, en présence de fibrine soluble (fibrinogène partiellement attaqué par la thrombine). L'addition de Lp(a) purifiée au sang total prélevé après épreuve de compression veineuse (qui libère le t-PA), ne diminue pas et peut même augmenter le taux de D-dimères formés dans le sérum après coagulation standardisée du sang.

Enfin les paramètres fibrinolytiques (taux de D-dimères après 4 h de coagulation) comparés de 10 sujets à Lp(a) élevée (supérieure à 0,17 g/1) et 10 à Lp(a) basse (inférieure à 0,17 g/1), ne diffèrent pas que ce soit avant ou après test de compression veineuse. L'ensemble de ses expériences suggère que la Lp(a) n'inhibe pas la fibrinolyse 264

Liu trouve qu'à concentrations physiologiques de plasminogène (2pM/1) la Lp(a) favorise la fixation du plasminogène et la génération de plasmine par le t-PA. Il semble que la liaison de la Lp(a) à la fibrine révèle sur la Lp(a), des sites de fixation pour le plasminogène. La plasmine formée sur la Lp(a) serait moins active pour la fibrinolyse par défaut d'accès à son substrat 265

Terres étudie l'effet de la Lp(a) sur la lyse in vitro du caillot obtenu par recalcification du sang total, chez 120 volontaires sains dont 21 ont une Lp(a) supérieure à 0,25 g/1.

La lyse du caillot par addition de t-PA exogène n'est pas affectée par la concentration de Lp(a) ex vivo. Chez les individus à fortes concentration de Lp(a), les taux de t-PA sont supérieurs à ceux des sujets à faibles concentration de Lp(a), mais l'activité et la concentration du PAI-1 sont également plus élevées.

L'addition de Lp(a) in vitro à du sang pauvre en Lp(a) entraîne une diminution de la lyse quand des concentrations faibles de t-PA sont utilisées et est sans effet avec des concentrations plus importantes (1,6 mg/I) ²⁶⁶

Dans le but d'éclaircir ces contradictions, d'autres études ont été effectuées en faisant varier les conditions expérimentales. Elles ont montré que les effets inhibiteurs de la Lp(a) sur la liaison et l'activation du plasminogène étaient limités aux faibles concentrations des différents réactants. Aux concentrations physiologiques de plasminogène, la Lp(a) favoriserait l'activation du plasminogène par le t-PA ^151. On a donc une inhibition ou une promotion de la génération de plasmine selon les conditions expérimentales.

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La Lp(a) semble donc intervenir dans la régulation de la plupart des réactions impliquées dans la formation de plasmine active et dans son inhibition. L'effet global dépendrait surtout des concentrations respectives de Lp(a), de PAI-1 et de t-PA in vivo.

Etudes in vivo

Les études cliniques montrent également des résultats contradictoires.

La formation d'un thrombus intra-coronarien est impliquée dans la genèse de l'angor instable et de l'infarctus du myocarde. La fibrinolyse est un mécanisme physiologique important pour l'élimination des dépôts vasculaires de fibrine et le prévention des thromboses. La fibrinolyse est initiée par le relargage de t-PA par l'endothélium vasculaire. Le t-PA et son substrat, le plasminogène, ont une affinité de liaison sélective à la fibrine et l'activation du plasminogène en plasmine par le t-PA se produit préférentiellement sur la fibrine des thrombus.

Le déficit de fibrinolyse endothéliale est associé à un risque accru de thrombose. Ceci est une caractéristique des sujets atteints de maladie coronarienne. Or la Lp(a) est en compétition avec le plasminogène et le t-PA pour la liaison à la fibrine.

Oshima et al. étudie l'effet de la Lp(a) sur la fibrinolyse in vivo chez 18 patients atteints d'angor instable et 18 patients atteints d'angor d'effort stable. Il compare les concentrations de Lp(a) et les concentrations de complexe "plasmine-a2-antiplasmine" (indicateur de l'activation du plasminogène donc d'une fibrinolyse récente ou en cours) et de complexe "thrombine-antithrombine Ill" (marqueur de la génération de thrombine. Les concentrations de Lp(a) des malades lors de leur admission sont plus élevées dans le groupe angor instable (0,32 #177; 0,19 g/1) que dans le groupe angor stable (0,19 #177; 0,14 g/1). Les concentrations des complexes "plasmine-a2-antiplasmine" et "thrombine-antithrombine Ill" sont également plus élevées dans le groupe angor instable que dans le groupe angor stable (p<0,001). Les concentrations de Lp(a) augmentent significativement à 7 jours et 14 jours après l'admission dans le groupe angor instable, puis diminuent tout en restant supérieures au taux de base, à 21 jours. Dans le groupe angor d'effort stable, les concentrations de Lp(a) restent stables pendant toute l'étude de même que le taux des complexes "plasmine-a2-antiplasmine". Par contre le taux des complexes "thrombine-antithrombine Ill" augmente dans le groupe angor instable. L'auteur suggère que l'angor peut être instable lorsque coagulation et fibrinolyse sont activées et que ceci serait la cause de l'augmentation des concentrations de Lp(a) chez ces patients 26'.

Garcia compare les paramètres fibrinolytiques (complexe "t-PA - PAI-1 ", D-dimères) et lipidiques d'un groupe de coronariens à ceux de témoins appariés sur l'âge. Les principales différences entre les 2 groupes sont une plus forte concentration de Lp(a), une hypofibrinolyse et une diminution de libération de t-PA après test de compression veineuse

chez les patients. Toutefois il n'apparaît pas de relation entre les concentrations de Lp(a) et les paramètres fibrinolytiques 268

De même, Marz ne montre pas d'association entre concentration élevée de Lp(a) et thrombose veineuse profonde chez 203 patients comparés à 115 témoins sains : les 2 groupes présentent une distribution des concentrations similaire. Mais ils n'excluent pas une possible influence de la Lp(a) sur la fibrinolyse locale au niveau des cellules endothéliales 269.

Heinrich ne montre pas de corrélation entre les concentrations de Lp(a) et le temps de lyse des euglobulines 176 .

L'ensemble de ces études suggère qu'à concentrations "physiologiques" la Lp(a) pourrait réguler l'activité fibrinolytique et qu'à concentrations élevées, elle inhiberait la fibrinolyse par compétition avec le plasminogène pour la liaison à ses récepteurs cellulaires de surface.

2.6.1.2. Cicatrisation des lésions vasculaires

Par apport de cholestérol in situ

Selon l'hypothèse de Brown et Goldstein, les capacités de la Lp(a) à se lier à la fibrine et aux protéines de la matrice conjonctive favoriseraient sa concentration au niveau des lésions récentes et en cours de cicatrisation de l'endothélium ce qui contribuerait à un apport de cholestérol (indispensable à la synthèse des membranes des cellules en prolifération) ¹⁶⁷

Les macrophages activés sécrètent des réducteurs (cystéine, glutathion) qui pourraient réduire le pont S-S entre l'apo(a) et l'apoB de la Lp(a) libérant la LDL susceptible de se lier aux récepteurs des fibroblastes proliférants et constituer ainsi un apport de cholestérol.

Il se peut que dans certaines circonstances, la possession d'une forme de LDL qui se lie à la fibrine soit un avantage pour la cicatrisation des lésions tissulaires.

- Par stimulation de la prolifération des cellules musculaires lisses

La Lp(a) pourrait agir par un mécanisme différent de celui initialement proposé : la prolifération des cellules musculaires lisses en culture est favorisée par la Lp(a) et l'apo(a). Les travaux de Grainger montrant que le Transforming Growth Factor -f (TGF-(i, qui est un inhibiteur de la croissance des cellules musculaires lisses) doit être activé par la plasmine et que cette activation est inhibée par la Lp(a)), vont dans le sens d'un rôle de la Lp(a) dans la réparation tissulaire par une prolifération des cellules musculaires lisses. Grainger étudie ce mécanisme chez la souris transgénique et montre une augmentation du nombre de cellules musculaires lisses activées au niveau de l'aorte, plus particulièrement aux endroits où s'est déposée l'apo(a). La présence d'apo(a) dans une lésion vasculaire ou tissulaire pourrait ainsi promouvoir la prolifération cellulaire et la formation de collagène. La capacité de l'apo(a) à se lier à la fibrine et aux protéines de la matrice conjonctive favoriserait son accumulation au niveau des sites de lésions tissulaires ²⁷⁰.

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Une difficulté importante pour l'étude du rôle physiologique de la Lp(a) est que la simple comparaison de sujets avec faibles et fortes concentrations n'est probablement pas adéquate. Les concentrations élevées de Lp(a) chez les Caucasiens, correspondent le plus souvent à des isoformes d'apo(a) de petite taille. Il est possible que ce type de Lp(a) ait une activité physiologique relativement faible (et qu'à l'inverse son action pathogène soit importante) et que les Lp(a) à isoformes de grande taille, produites à faibles taux seraient plus actives physiologiquement.

De plus la synthèse de la Lp(a) peut être stimulée par divers états pathologiques, et il serait intéressant de focaliser l'attention sur les sujets dont les concentrations de Lp(a) sont plus élevées que celles attendues au vu de leur génotype.

Par ailleurs il a été constaté au sein des populations de race noire, que les individus avec apo(a) de grande taille ont plus souvent que les Blancs, des concentrations élevées de Lp(a). Il a été émis l'hypothèse que la Lp(a) pourrait avoir conservé un rôle physiologique plus actif chez les Africains et que ceci constitue (ou constituait récemment) un avantage sélectif qui n'aurait pas persisté chez les Blancs.

La perte de cet avantage sélectif expliquerait la plus grande fréquence des faibles concentrations chez les Blancs, la distribution relativement gaussiennne chez les Noirs, les Indiens pouvant représenter une situation intermédiaire 177.

Il est possible que la Lp(a) n'ait pas de rôle physiologique lorsque les concentrations de LDL sont élevées comme chez les Caucasiens, alors que dans les populations africaines où elles sont typiquement basses, un système supplémentaire apportant du cholestérol au niveau des lésions cellulaires pourrait être important.

Une autre possibilité est que l'exposition chronique à des effets délétères de l'environnement (infections, parasitoses...) contre lesquels la Lp(a) aurait un rôle protecteur, est plus fréquente en Afrique que dans les régions tempérées.

Il se peut que les fortes concentrations soient un avantage dans certaines circonstances et que les faibles concentrations améliorent la survie dans d'autres situations. L'étude des populations où les concentrations élevées sont plus fréquentes pourrait être fructueuse dans la recherche d'un rôle bénéfique (avantage sélectif) de la Lp(a) ²⁷.

2.6.2. Mécanismes pathogéniques

La Lp(a) pourrait promouvoir l'athérosclérose en empêchant l'élimination des micro-caillots créant des lésions propices au développement des plaques ou en favorisant la croissance des plaques fibreuses.

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2.6.2.1. Action proathérogène

Arguments cliniques

Les études visant à élucider le mécanisme athérogène de la Lp(a) ont abouti à des résultats contradictoires.

L'implication de la Lp(a) dans l'athérogenèse a été fortement suggérée par la mise en évidence de l'apo(a) dans les parois artérielles pathologiques, les greffons de pontage coronariens et les plaques d'athérome où elle se trouve en quantité proportionnelle à sa concentration plasmatique, alors qu'on ne la trouve pas sur les artères intactes du même patient ^{255 272.}

De plus l'apo(a) est co-fixée avec l'apoB et avec la fibrine. Ceci suggère que l'apo(a) pourrait interagir avec le cholestérol des LDL et avec la fibrine pour la progression de l'athérosclérose. La liaison de la Lp(a) riche en cholestérol, à des sites de lésions vasculaires via la fibrine, pourrait contribuer au développement de l'athérosclérose par un apport direct de cholestérol dans les lésions et en favorisant la croissance des cellules musculaires lisses 273.

Arguments expérimentaux

La Lp(a) peut traverser l'endothélium. Une fois dans la paroi artérielle, elle interagit avec les protéines de la matrice extra-cellulaire, subit des modification chimiques qui la rendent capable d'être dégradée dans les macrophages. D'ailleurs elle se lie avidement aux macrophages et après des modifications oxydatives, elle est internalisée par les cellules aboutissant à une accumulation de lipides oxydés dans l'artère ²¹³. En présence de concentrations élevées de Lp(a), la susceptibilité des LDL à l'oxydation serait augmentée par sa capacité à induire la formation de radicaux libres oxygénés dans les monocytes.

Enfin, ses propriétés de stimuler la croissance des cellules musculaires lisses contribuent à la croissance des plaques athéromateuses 270.

2.6.2.2. Action prothrombogène

En inhibant la fibrinolyse physiologique, elle pourrait favoriser le risque de thrombose et, en se liant aux dépôts de fibrine des lésions vasculaires elle pourrait par sa richesse en cholestérol, contribuer à la croissance des plaques.

La répétition d'événements thrombotiques sub-cliniques pourrait favoriser les lésions artérielles dans les zones où l'athérome débute.

Une diminution de l'activité fibrinolytique normale peut être responsable de l'association entre concentrations élevées d'apo(a) et risque d'athérothrombose, parce qu'il existe une relation inverse entre activité fibrinolytique et maladies cardio-vasculaires.

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A concentration physiologique, la Lp(a) régulerait la production de plasmine en protégeant les activateurs du plasminogène de l'inactivation par le PAI-1.

La Lp(a) à des concentrations plus élevées, diminuerait l'accès ou déplacerait le plasminogène de sa liaison aux cellules endothéliales et aux amas de fibrine. L'action pathogénique résulterait d'une diminution chronique de la fibrinolyse endogène qui à son tour entraînerait la stabilité des thrombus et favoriserait l'athérosclérose et la thrombose 272. De nombreux individus ayant une concentration élevée de Lp(a) n'ont pas de maladie coronarienne au cours de leur vie. Ceci suggère que la Lp(a) agit plus comme promoteur que comme initiateur de l'athérosclérose.

En effet, comme la maladie coronarienne est une cause majeure de létalité, il devrait y avoir une faible proportion d'individus ayant les déterminants génétiques des maladies cardiovasculaires, dans les groupes de sujets très âgés et en bonne santé physique et mentale. Berg étudie une population de 102 sujets âgés de plus de 83 ans et montre que les concentrations en Lp(a) de ces sujets sont réparties majoritairement entre le 26ème et le 50ème percentile (c'est à dire des concentrations "moyennes") et que par rapport à la population générale, peu de sujets ont des concentrations supérieures au 75ème percentile. Il suggère qu'une concentration modérée de Lp(a) serait plutôt favorable et que les gènes déterminant ces concentrations pourraient être des gènes de longévité 274.

La relation entre concentration de Lp(a) et existence d'une maladie coronarienne est bien documentée mais, malgré de nombreux travaux, la question de savoir si la Lp(a) est un facteur causal ou un simple marqueur de l'athérosclérose n'a pas reçu de réponse claire. Des questions demeurent notamment sur l'effet pathologique des différents allèles et sur les voies qui modulent leur expression chez l'homme.

2.7. Détection et dosage de la Lp(a)

Pendant les années qui ont suivi sa découverte, la Lp(a) n'a suscité que peu d'intérêt par rapport aux autres lipoprotéines.

L'accumulation d'arguments cliniques l'associant à la maladie athéroscléreuse d'une part, et la découverte en 1987 de l'homologie de structure de l'apo(a) et du plasminogène d'autre part, ont permis son entrée dans les principaux facteurs de risque d'athérosclérose. Ce regain d'intérêt a suscité le développement de techniques de recherche et de dosage plus performantes.

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2.7.1 Méthodes d'analyse qualitative

2.7.1.1. Appliquées à la détection de la Lp(a) plasmatique

Etant donné que 80 p.cent des individus des populations caucasiennes ont des taux de Lp(a) inférieurs au seuil pathologique actuellement admis de 0,30 g/I et que les méthodes de dosage ont un coût relativement élevé, il apparaît raisonnable de procéder en première intention à une recherche de la Lp(a) avant de pratiquer un dosage.

Méthodes immunologiques

Immunodiffusion double selon Ouchterlony

La méthode consiste à faire diffuser les antigènes et les anticorps simultanément à partir de puits creusés dans une couche de gélose. Selon les buts cherchés, il est possible d'étudier les lignes de précipitation obtenues entre un antisérum placé dans un réservoir central et plusieurs antigènes ou mélanges d'antigènes placés dans des réservoirs disposés autour de lui (ou inversement : un mélange d'antigènes et plusieurs antisérums). Cette méthode permet de mettre en évidence une communauté antigénique entre deux mélanges d'antigènes :

- si un seul et même antigène est présent dans deux puits, on obtient une seule et même ligne de précipitation vis à vis du même antisérum,

- pour des antigènes différents les lignes s'entrecroisent,

- s'il existe une communauté antigénique sans identité totale des deux antigènes, il se forme un éperon.

Application à la recherche de Lp(a) :

Dans une étude de 1974, Walton utilise deux antisérums d'origine animale différente (mouton et lapin) pour tester une population de 1000 donneurs de sang. Les deux antisérums détectent le même antigène mais l'antisérum de lapin détecte 22,4 p.cent de sujets Lp(a) + alors que l'antisérum de mouton en détecte 44,3 p.cent. Cette différence est liée au "pouvoir anticorps" et à l'avidité différentes des antisérums animaux vis à vis des antigènes humains. (Les antisérums de mouton ont en général une meilleure affinité et avidité pour les antigènes humains que ceux de lapin).

Ainsi, la fréquence des sujets Lp(a) + dans une même population dépend des qualités de l'antisérum utilisé. Les auteurs ont de plus constaté qu'avec un même antisérum, l'intensité des arcs de précipitation variait nettement entre les différents sujets Lp(a) +. Ces deux constatations suggèrent le caractère quantitatif du "trait" Lp(a) 275.

Electro immunodiffusion de Laurell

Thèse Docteur Pharmacie La lipoprotéine Lp(a) : son intérêt dans l'interprétation du bilan lipidique Dr GUIMONT MC 130/271 Lipides, Lipoprotéine (a), Hyperlipoprotéinémie, Athérosclérose, Lipids, Lipoprotein, Lpa, Hyperlipoproteinemia, Atherosclerosis

Thèse Docteur Pharmacie La lipoprotéine Lp(a) : son intérêt dans l'interprétation du bilan lipidique Dr GUIMONT MC 131/271 Lipides, Lipoprotéine (a), Hyperlipoprotéinémie, Athérosclérose, Lipids, Lipoprotein, Lpa, Hyperlipoproteinemia, Atherosclerosis

Principe : un antisérum monospécifique est incorporé dans une plaque de gel. Les antigènes à tester sont répartis dans des puits alignés. L'application d'un courant électrique perpendiculairement à la ligne des puits accélère la précipitation des complexes antigènes-anticorps dans le gel. Un halo en forme de fusée se forme et progresse, tant que l'antigène est en excès.

En adaptant cette méthode à la recherche de la Lp(a), Walton constate que la hauteur des pics varie nettement entre individus positifs.

De plus, en comparant, l'immunodiffusion double et l'électroimmunodiffusion avec le même antisérum de mouton pour les 1000 donneurs de sang, l'immunodiffusion double révèle 44,3 p.cent de sujets positifs alors que l'électroimmunodiffusion en révèle 75 p.cent. La sensibilité de cette technique est de 0,01 g/I de Lp(a) masse 275.

L'électroimmunodiffusion, beaucoup plus rapide que l'immunodiffusion double, est donc également beaucoup plus sensible.

Contre-immunoélectrophorèse (électrosynérèse)

Principe : l'électrosynérèse est une application de la méthode d'électro-immunodiffusion simple. Elle permet de rechercher, par diffusion en milieu gélosé, la présence d'un antigène au moyen d'un anticorps de spécificité connue, la diffusion étant accélérée par un champ électrique.

L'antigène et l'anticorps sont placés l'un en face de l'autre dans les puits de la gélose qui est ensuite reliée aux électrodes. L'antigène est placé du côté de la cathode, l'anticorps du côté de l'anode. Ils migrent l'un vers l'autre, et à leur point de rencontre, il apparaît une ligne de précipitation.

La limite de détection est évaluée à 0,285 g/I, cette méthode est moins sensible que l'électroimmunodiffusion 2'6.

Rapide et peu chère, elle permet de dépister les sérums ayant une Lp(a)

supérieure à 0,30 g/I de façon fiable et spécifique. Elle est reproductible d'un prélèvement à l'autre chez un même patient et ne donne pas de faux positif.

Une hypercholestérolémie jusqu'à 16,8 mmol/I n'a pas d'incidence sur les résultats, par contre les sérums dont la triglycéridémie est supérieure à 14 mmol/I peuvent être l'objet de précipitations atypiques.

Dépistage par ELISA sur goutte de sang séché

Cette méthode a été développée par Van Biervliet pour le dépistage des concentrations élevées chez les nouveaux nés des familles ayant un risque vasculaire connu. Le seuil pathologique choisi est égal à 0,1 g/I d'après la distribution des concentrations chez les nourrissons normaux.

Thèse Docteur Pharmacie La lipoprotéine Lp(a) : son intérêt dans l'interprétation du bilan lipidique Dr GUIMONT MC 132/271 Lipides, Lipoprotéine (a), Hyperlipoprotéinémie, Athérosclérose, Lipids, Lipoprotein, Lpa, Hyperlipoproteinemia, Atherosclerosis

Une goutte de sang est déposée puis séchée sur un papier filtre et un disque de 6 mm de diamètre (5 ul de plasma) est élué, dilué et mesuré par ELISA.

La sensibilité est égale à 0,01 g/I ²⁷.

Dés 1974 Walton constate une importante disparité dans les résultats de la fréquence observée du caractère Lp(a) + entre les laboratoires étudiant différentes populations et souligne dès cette époque la nécessité de standardiser les méthodes et les réactifs utilisés 275. Méthodes électrophorétiques non immunologiques

Les lipoprotéines du fait de leur hétérogénéité de composition relative en protéines et lipides ont des charges électriques variables, ce qui permet leur séparation par électrophorèse. La classification des hyperlipoprotéinémies de Fredrickson est basée sur la comparaison des tracés des sérums des patients avec celui d'un sérum normal.

Divers supports sont utilisables pour séparer les lipoprotéines mais leur capacité à mettre en évidence la Lp(a) est variable.

Gel d'agarose

Sur ce support, la Lp(a) migre entre les bêta-lipoprotéines et les prébêtalipoprotéines, sous forme d'une fraction appelée prébeta-1-lipoprotéine et visible à l'oeil. Bruckert a évalue les performances de ce support pour le dépistage des taux élevés de Lp(a), en étudiant 843 patients adultes et en excluant les sujets présentant une hyperlipoprotéinémie de type Ill, une hypertriglycéridémie supérieure à 10 g/I et les patients traités par l'héparine. Les concentrations de Lp(a) sont mesurées indépendamment par néphélémétrie. En prenant comme seuil une concentration supérieure à 0,30 g/I, la spécificité se révèle excellente (97 p.cent), par contre la sensibilité est médiocre (63 p.cent) ce qu'il explique par les arguments suivants:

- les patients faux négatifs à l'électrophorèse ont en moyenne une triglycéridémie plus élevée. En effet l'augmentation des prébêta lipoprotéines peut gêner la détection de la Lp(a) sur ce support,

- la concentration moyenne en Lp(a) des faux négatifs est proche du seuil de détection de 0,30 g/I,

- du fait de l'hétérogénéité de taille de l'apo(a) et de sa forte glycosylation, sa migration électrophorétique peut être hétérogène.

De plus si l'électrophorèse n'est pas effectuée sur sérum fraîchement prélevé, les prébêtalipoprotéines voient leur mobilité diminuer, tendant à se confondre avec la zone prébêta-1-lipoprotéines empêchant ainsi la visualisation de la Lp(a).

En pratique la migration en prébêta de la Lp(a) rend son repérage difficile voire impossible sur sérum conservé ²⁷⁸.

Gel d'agarose modifié

L'addition d'ions Mg++ au gel d'agarose permet de diminuer la mobilité des toutes les fractions lipoprotéiques sauf celle de la Lp(a). Cette procédure améliore nettement la mise en évidence de la Lp(a) et surtout évite toute confusion avec les prébêtalipoprotéines, même si l'échantillon a été conservé quelques jours à +4°C (la mobilité de la Lp(a) n'est pas affectée par la conservation à 4°C). Il existe néanmoins une variabilité de mobilité des fractions Lp(a) d'un individu à l'autre selon les phénotypes d'apo(a), mais dans une zone étroite du lipoprotéinogramme. Dans le cas de sérums très hypertriglycéridémiques, la Lp(a) peut se trouver au sein des prébêtalipoprotéines, il est alors conseillé de refaire l'électrophorèse après quelques jours de conservation à 4°C ²⁷⁹.

La sensibilité annoncée par le fabricant est de l'ordre de 0,15 à 0,20 g/I de Lp(a) dosée en électroimmunodiffusion. Ce support permet par ailleurs un typage fiable des profils lipoprotéiques des patients. (cf. 3. Résultats personnels)

Gel de polyacrylamide en gradient discontinu d'acrylamide

Ce support adapté en tubes ou en plaques permet une séparation fine des différentes classes de lipoprotéines en fonction de la charge électrique et de la taille moléculaire.

Dans l'adaptation en tubes, le sérum, précoloré au nitrobleu de tetrazolium ou au noir Soudan, est déposé à la partie supérieure d'un premier gel à 2 p.cent d'acrylamide qui empêche la migration des chylomicrons (ils restent au dépôt). Un deuxième gel à 3 p.cent d'acrylamide retient les VLDL (qui restent à la jonction des 2 gels) et fractionnent les autres lipoprotéines : les éventuelles IDL s'immobilisent en premier, puis la Lp(a), les LDL et enfin les HDL.

Les séparations obtenues sur ce support permettent une identification aisée des différents types d'hyperlipoprotéinémies ainsi que la mise en évidence de la Lp(a) dans 12 à 15 p.cent des sérums.

g/I 281

La limite de détection de la Lp(a) a été déterminée par dilutions successives d'un sérum très riche et dosé par électroimmunodiffusion : elle est de 0,25 g/I pour l'adaptation en tube 121 ^280. Pour l'adaptation en plaque (Lipofilm Sebia), la Lp(a) est perceptible à 0,29 g/I et confirmée à 0,32

2.7.1.2. Appliquées à la séparation des isoformes d'apo(a)

L'immunotransfert ou western blotting.

Le principe de la technique est de permettre la visualisation d'antigènes, préalablement séparés par électrophorèse, par réaction avec les anticorps correspondants.

Pour son application au phénotypage de l'apo(a) on effectue préalablement un traitement du sérum par un agent réducteur de façon à libérer l'apo(a) de sa liaison à l'apoB. Puis les

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Thèse Docteur Pharmacie La lipoprotéine Lp(a) : son intérêt dans l'interprétation du bilan lipidique Dr GUIMONT MC 134/271 Lipides, Lipoprotéine (a), Hyperlipoprotéinémie, Athérosclérose, Lipids, Lipoprotein, Lpa, Hyperlipoproteinemia, Atherosclerosis

préparations sont soumises à une séparation en fonction de leur poids moléculaire par électrophorèse sur gel de polyacrylamide en présence d'un détergent, le dodécylsufate de sodium (SDS-PAGE). Les protéines ainsi séparées sont transférées sous l'action d'un champ électrique, sur un film de nitrocellulose qui reproduit fidèlement la migration des protéines et sur lequel elles se fixent.

L'incubation de ce film avec un antisérum spécifique puis la révélation des anticorps fixés par un antisérum anti-immunoglobuline marqué par une enzyme (peroxydase) aboutit à l'apparition de bandes colorées de façon plus ou moins intense, identifiées par leur position par rapport à des témoins de comportement connu dans le système utilisé [apoB ou diverses apo(a)].

Dés 1984, Fless utilise cette technique pour séparer les apo(a) isolées à partir des Lp(a) de 2 patients et met en évidence 3 espèces d'apo(a) de mobilités différentes (inférieure, égale ou supérieure à celle de l'apoB100) 118.

Dans les années 1987-88 Utermann affine la méthode de séparation et surtout l'utilise dans plusieurs études portant sur des populations importantes. Ceci lui permet d'établir le concept du polymorphisme de l'apo(a), en mettant en évidence 6 phénotypes définis par leur mobilité relative à celle de l'apoB100.

Il montre qu'aucun individu ne présente plus de 2 phénotypes d'apo(a) différents. Les apo(a) de type F ont une mobilité supérieure à celle de l'apoB100, le type B une mobilité égale et les types S1, S2, S3, S4 des mobilités inférieures et décroissantes.

La sensibilité de la technique d'Utermann est de 90 ng de Lp(a) dans un volume équivalent à 1,8ul de sérum utilisé pour l'électrophorèse (soit 0,05 g/I de Lp(a) plasmatique).

Dans la population de 247 donneurs de plasma qu'il a étudié, seulement 51 p.cent des individus se révèlent positifs avec 1 ou 2 bandes (90 p.cent sont "simple bande", 10 p.cent sont "double bande") alors que 77 p.cent ont des concentrations mesurables en électroimmunodiffusion 131 139 282.

La fréquence de l'hypothétique allèle nul va diminuer avec l'augmentation de sensibilité des techniques.

Gaubatz utilise également la méthode du westernblotting pour séparer les apo(a) mais à la différence d'Utermann (qui dépose l'équivalent d'un même volume de sérum pour tous les sujets), il dépose une quantité équivalente d'apoprotéines de Lp(a) quelle que soit la concentration de Lp(a) plasmatique. Cette procédure lui permet de révéler la présence d'1 ou 2 bandes d'apo(a) chez 99,1 p.cent des 692 individus de la population qu'il étudie et de mettre en évidence 11 isoformes différentes d'apo(a) (numérotées de 1 à 11 des poids moléculaires les plus faibles (419 kDa), aux poids moléculaires les plus élevés, (838 kDa)).

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Cette application de la technique du westernblotting se révèle donc plus sensible et plus résolutive.

Les 11 isoformes mis en évidence par Gaubatz aboutissent à 66 phénotypes possibles numérotés de 1 à 66 dans l'ordre des poids moléculaires croissants. Les 11 phénotypes "simple bande" sont tous trouvés mais seulement 32 des 55 phénotypes "double bande" possibles. Dans sa population 59,5 p.cent des individus sont "simple bande" et 39,6 p.cent "double bande". De plus la distribution des phénotypes n'est pas régulière puisque parmi les 8 plus fréquents, 7 sont simple bande 132.

Farrer applique cette méthode mais en variant le volume de sérum en fonction de la concentration de Lp(a) afin de déposer une quantité d'apo(a) comprise entre 0,06 et 2,00 ug d'apo(a). La limite de détection correspond à une concentration sérique de 7 mg/I.

Dans la population étudiée, constituée de patients atteints de maladie coronarienne, tous les sujets sont positifs ce qui peut s'expliquer par des concentrations de Lp(a) plus élevées chez ces patients que dans une population de sujets sains.

Il sépare 10 isoformes classées par leur mobilité relative à celle de l'apoB100

(2 isoformes sont plus rapides, 1 est égale et 7 sont plus lentes). Cent p.cent des patients étudiés sont positifs dont 62 p.cent simple bande et 38 p.cent double bande.

Rf	Poids moléculaires kDa	Relation avec les isoformes d'Utermann et de Gaubatz
1,1	- 403	Comparables à F d'Utermann
1,15	- 457	et 1 et 2 de Gaubatz
1,0	- 501	B selon Uterman
0,9	- 550	Comparables à S1, S2,	S3	et	S4
	· ·	d'Utermann
0,35	- 1050	et à 4 à 10 de Gaubatz

Une classification dont la nomenclature est basée sur la mobilité électrophorétique ou plus précisément sur la mobilité relative Rf, (rapport de la mobilité de la protéine à celle d'une molécule de référence) a plusieurs avantages :

- pas d'ambiguïté dans les comparaisons des résultats de différentes études,

- ouverture à l'isolement de nouvelles isoformes et,

- application à l'études des apo(a) non humaines 283.

Abe étudie les phénotypes d'apo(a) de 500 donneurs de sang japonais. Il utilise la classification d'Utermann et mesure la mobilité vraie et relative à l'apoB des différentes isoformes.

Isoforme	Mobilité vraie	Rf
S4	<0,057	0,28
S3	0,058 - 0,087	0,47
S2	0,088 - 1,190	0,65
S1	0,120 - 1,148	0,88
B	0,149 - 1,185	1,03
F	>0,186	1,32

Sur 500 sujets non apparentés 66,6 p.cent sont simple bande, 25,4 p.cent double bande et 8 p.cent n'ont pas d'apo(a) détectable. La concentration moyenne de Lp(a) sérique est 0,150 g/I et la médiane 0,110 g/I. La concentration des Lp(a) simple bande se révèle significativement plus faible que celle des double bande.

La fréquence des allèles est en accord avec l'équilibre de Hardy-Weinberg.

Dosés par une technique ELISA dont la sensibilité est de 0,023 g/I, 98 p.cent des sujets ont des concentrations mesurables 284.

Huang modifie la technique d'Utermann et montre que les facteurs qui influent la détection de la Lp(a) par westernblotting sont :

- la concentration sérique de Lp(a)

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- la quantité de sérum appliqué à l'électrophorèse

- le titre et l'affinité du premier anticorps-anti-Lp(a)

- les temps d'incubation avec le 1er et le ^2ème anticorps

- la sensibilité du système de détection enzymatique.

La différence majeure qu'il propose par rapport à Uterman ¹³⁹ est un système de détection plus sensible 285.

Sur 145 volontaires donneurs de sang, 11,7 p.cent sont négatifs, 49,7 p.cent simple bande et 38,6 p.cent double bande.

L'électrophorèse à haute résolution en gel d'agarose-SDS, permet à Kamboch de mettre en évidence, 23 isoformes. En effet, les pores du gel d'agarose, de plus grande taille que ceux du gel de polyacrylamide, favorisent un effet de tamisage moléculaire permettant la séparation des isoformes de grande taille.

Les isoformes sont numérotées de 1 à 23, par poids moléculaires décroissants.

L'auteur montre aussi qu'en général, les isoformes de faible poids moléculaire sont plus intensément colorées que celles de plus fort poids moléculaire et que cette différence est conservée au sein des familles 137.

La méthode utilisée ne lui permet pas d'établir de correspondance entre ses isoformes et ceux d'Utermann et Gaubatz, mais en analysant les distances de migration obtenues, il prévoit l'existence de 14 isoformes supplémentaires. Cette étude, réalisée sur 130 enfants issus de 54 familles, permet à Kamboch de confirmer le caractère héréditaire des isoformes de l'apo(a).

Marcovina améliore la méthode de Kamboch et sépare 34 isoformes d'apo(a) avec une résolution au kringle près 139.

2.7.2 Méthode d'analyse quantitative

2.7.2.1. Remarques

La mise en évidence de réactions croisées de la plupart des anticorps-anti-Lp(a) avec le plasminogène, ainsi qu'une meilleure connaissance de l'hétérogénéité de la Lp(a) ont rendu primordial le développement de méthodes de dosage immunologiques plus spécifiques. Néanmoins, pour certains auteurs, les résultats des études cliniques antérieures ne semblent pas devoir être remis en cause : d'une part parce que les concentrations plasmatiques de plasminogène sont le plus souvent stables, d'autre part du fait des différences de taille entre la Lp(a) et le plasminogène qui limitent les interférences susceptibles d'intervenir dans le dosage ²⁸⁶.

Thèse Docteur Pharmacie La lipoprotéine Lp(a) : son intérêt dans l'interprétation du bilan lipidique Dr GUIMONT MC 137/271 Lipides, Lipoprotéine (a), Hyperlipoprotéinémie, Athérosclérose, Lipids, Lipoprotein, Lpa, Hyperlipoproteinemia, Atherosclerosis

Différentes techniques ont été développées pour doser la Lp(a) plasmatique et, comme pour le dosage des autres apoprotéines, chaque méthode présente des avantages et des inconvénients sans que l'une d'elles puisse être actuellement considérée comme idéale. Le choix de la méthode la plus appropriée sera fonction des données disponibles sur la sensibilité, l'exactitude, la précision et la reproductibilité ainsi que des besoins spécifiques du laboratoire en terme de charge de travail, d'appareillage disponible, de techniciens entraînés, de temps de dosage et de coût par analyse.

2.7.2.2. Méthodes immunologiques

Les différentes méthodes

Immunodiffusion radiale

C'est une technique de dosage immunologique par précipitation en milieu solide développée par Mancini (1965).

L'immunodiffusion radiale a été une des premières méthodes de dosage de la Lp(a) ²⁸⁷. Simple à utiliser, cette méthode ne nécessite pas de dilution des échantillons ni d'équipement particulier. Elle peut être utilisée avec des anticorps polyclonaux ou un mélange d'anticorps monoclonaux.

Néanmoins elle présente de sérieux inconvénients dont certains sont spécifiques de la Lp(a). Elle se prête mal aux grandes séries et manque de sensibilité.

Elle donne des résultats sous estimés par rapport à une méthode gravimétrique.

Le problème majeur de cette méthode est sa sensibilité aux différences de taille de l'analyte mesuré : les isoformes de grande taille de la Lp(a) semblent sous estimées par rapport aux isoformes de petite taille 286.

Cette méthode plutôt semi-quantitative, peut être utile pour dépister la présence d'une Lp(a) avant de la doser 288

Electro-immunodiffusion de Laurell

Plus rapide que l'immunodiffusion radiale, la méthode de Laurel) associe la spécificité de l'immunochimie à la rapidité de l'électrophorèse 289.

Cette méthode a été utilisée par de nombreuses équipes et se révèle sensible, spécifique et précise. L'emploi d'un gel à faible électroendosmose permet une meilleure migration des grosses molécules telles que la Lp(a). Elle peut être considérée comme une méthode de choix car la réaction est objectivée par une fusée de précipitation et la nature lipoprotéique de l'antigène dosé est confirmée par l'emploi d'un colorant des lipides. En cas de réaction croisée entre l'antisérum et un autre constituant sérique, il apparaît un arc de précipitation distinct de l'arc principal.

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Un autre avantage de cette méthode, pour le dosage de la Lp(a), est d'être insensible aux interférences affectant l'immunoprécipitation en milieu liquide.

Néanmoins, les échantillons de patients donnent parfois des fusées moins nettes et dans ce cas la hauteur exacte n'est pas toujours facile à apprécier, ce qui diminue la précision 286. Immunoprécipitation en milieu liquide

La mise en présence d'un anticorps et d'un antigène entraîne, dans certaines conditions, la formation de complexes insolubles. Pour une concentration donnée en anticorps, la quantité de complexe formé est fonction de la concentration en antigène. L'estimation du précipité formé permet le dosage de l'antigène. Cette estimation peut être faite de manière simple et quantitative par turbidimétrie (mesure de la lumière transmise) ou par néphélémétrie (mesure de la lumière diffusée).

Pour le dosage de la Lp(a), l'addition de polyéthylène glycol accélère la formation des complexes antigène-anticorps mais pourrait être à l'origine de résultats élevés par rapport à d'autres techniques. Les avantages sont l'automatisation et la rapidité. Les résultats sont bien corrélés avec ceux des autres méthodes.

Les principaux inconvénients sont la consommation importante d'anticorps et l'impossibilité de doser des échantillons troubles. De plus il est déconseillé de doser des échantillons

congelés 29° 291_.

Ces méthodes sont également sensibles aux différences de taille de l'analyte entraînant des variations de dispersion de la lumière par le complexe antigène-anticorps 286.

Ceci est un réel problème étant donné le polymorphisme de taille de la Lp(a).

Un mode de lecture couramment utilisé pour les dosages par immunoprécipitation en milieu liquide est la mesure néphélémétrique en temps fixé. Ce type de technique est destiné à tenir compte des réactions non spécifiques susceptibles de se produire dans certaines conditions opératoires et/ou pour certains échantillons, et permet de minimiser le risque de réaction non spécifique.

Les techniques néphélémétriques sont moins soumises aux interférences que les techniques turbidimétriques.

Dans le cas de la Lp(a), l'effet des différences de taille doit être soigneusement évalué. En effet l'immunoréactivité de l'antisérum vis à vis des différents phénotypes peut être très différente selon que l'antisérum utilisé, réagit contre tel ou tel épitope.

L'anticorps doit reconnaître les différents phénotypes avec une affinité comparable et devrait donc être testé à l'aide de sérums frais phénotypés en apo(a).

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Théoriquement, on pourrait minimiser le problème en utilisant un calibrant contenant toutes les isoformes majeures d'apo(a), l'idéal étant de calibrer avec les isoformes du patient ce qui est impossible à réaliser en pratique.

Radio immunologie

Le principe général de la radio-immunologie repose sur la compétition entre l'antigène marqué par un isotope et le même antigène non marqué vis à vis d'un anticorps spécifique, la concentration du complexe antigène marqué-anticorps étant inversement proportionnelle à celle du complexe antigène froid-anticorps.

Appliquée au dosage de la Lp(a), cette méthode est très sensible, spécifique et précise, mais elle nécessite une évaluation préalable des fortes et faibles concentrations de Lp(a) par immunodiffusion radiale. Elle est facilement automatisable.

Toutefois il faut utiliser des anticorps-anti-Lp(a) hautement purifiés et un antigène également très pur ce qui est un inconvénient puisque la Lp(a) sous forme pure est instable. Enfin l'emploi des radio isotopes rend cette technique peu accessible en pratique ¹¹³.

Immunolatex

Ce dosage est basé sur l'agglutination par l'antigène de particules de latex sur lesquelles sont fixés des anticorps spécifiques. L'intensité de l'agglutination est mesurée par turbidimétrie à 360 nm.

Pour le dosage de la Lp(a), cette méthode se révèle sensible et rapide, et ne présente pas les inconvénients de l'immunonéphélémétrie. La limite de sensibilité de la méthode est de 0,03 g/I et la gamme de linéarité va de 0,05 à 1,15 g/I. Les sérums sont dilués au 1000ème pour les dosages. La méthode est répétable: 2,6 p.cent et 3 p.cent à respectivement 0,12 et 0,54 g/I de Lp(a), et reproductible: 5,6 p.cent et 7,8 p.cent aux mêmes concentrations. La sensibilité et la précision sont comparables à celles des méthodes radio-immunologiques et permettent le dosage de faibles concentrations 292.

Immuno-enzymologie (ELISA)

Les enzymes capables de se fixer sur une immunoglobuline sans la dénaturer peuvent être utilisées comme marqueurs de réaction "antigène-anticorps". La peroxydase du raifort, la phosphatase alcaline peuvent ainsi être utilisées comme marqueurs grâce à leur activité catalytique. Si l'addition du substrat de l'enzyme donne une réaction colorée, la mesure de l'intensité de cette coloration permet le dosage de la substance marquée.

La technique ELISA (Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay) est voisine dans son principe des techniques radio-immunologiques en tubes :

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- Applications à la Lp(a) :

- 1. Méthodes par compétition

Le problème majeur de cette technique est qu'il faut disposer de l'antigène pur. Or, la Lp(a) est difficile à purifier et instable sous forme pure 293.

C'est pour pallier à ces inconvénients que des méthodes "sandwich" avec deux anticorps différents ont été développées.

- 2. Méthode non compétitive dite "sandwich"

L'anticorps immobilisé sur un support solide est mis en présence de l'antigène à doser qu'il fixe par un site spécifique de l'apo(a). Après lavage, un second anticorps marqué avec une enzyme (peroxydase) et reconnaissant un autre site spécifique de l'apo(a) ou mieux un site de l'apoB100, est ajouté. On révèle la fixation du ^2ème anticorps par mesure de l'activité enzymatique après addition du substrat.

Cette technique dite "bi-site" présente de nombreux avantages. Elle ne nécessite pas d'antigène pur. L'utilisation d'anticorps monoclonaux de capture anti-apo(a) pour l'immobilisation et d'anticorps monoclonaux anti-apoB, pour la révélation permet un dosage spécifique, minimisant l'interférence du plasminogène.

Elle est relativement simple à mette en oeuvre, sensible, standardisée et automatisable. Cette approche résout le problème de la spécificité et permet l'expression des résultats en molarité.

Mais si on considère le problème de la standardisation des dosages de Lp(a), les résultats obtenus par mesure de l'apoB de la Lp(a) sont susceptibles d'être différents de ceux obtenus par mesure de l'apo(a).

Le problème de la spécificité peut être résolu par la sélection d'anticorps monoclonaux spécifiques de l'apo(a) et dépourvus de réactivité croisée avec le plasminogène.

Ce point a déjà fait l'objet de recommandations pour la préparation et la sélection des meilleurs anticorps monoclonaux pour le dosage des apo Al et B ainsi que pour la caractérisation des anticorps sélectionnés.

La plupart de ces recommandations sont applicables aux anticorps monoclonaux anti-Lp(a) mais dans ce cas il faut en plus montrer que les anticorps monoclonaux sélectionnés réagissent avec toutes les particules Lp(a) indépendamment des diverses isoformes d'apo(a). Pour éviter toute différence d'immunoréactivité liée au fait que le nombre d'un épitope donné par molécule d'apo(a) peut varier en nombre avec le nombre de K4, il serait préférable de sélectionner les anticorps monoclonaux spécifiques d'épitopes du K5 ou du domaine protéase.

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Du fait des caractère particuliers de l'apo(a), il est souhaitable de connaître les caractéristiques immuno-chimiques des anticorps monoclonaux sélectionnés pour l'immuno-dosage 294.

Les problèmes spécifiques des dosages immunologiques de la Lp(a)

La qualité des immuno-dosages dépend principalement de la qualité des anticorps utilisés et de l'étalonnage. Le dosage immunologique de la Lp(a) pose des problèmes particuliers, liés aux faits suivants:

- complexité structurale et hétérogénéité de la Lp(a)

- homologie entre l'apo(a) et le plasminogène

- absence de standardisation des méthodes

- absence d'un mode commun d'expression des résultats.

Les anticorps utilisés

Un bon anticorps anti-apo(a) ne doit pas donner de réaction croisée avec le plasminogène et doit se lier avec la même affinité à tous les phénotypes de Lp(a). L'idéal serait de sélectionner des anticorps dirigés contre un épitope unique, par exemple situé sur le kringle 5 ou sur le domaine protéase de l'apo(a). De ce point de vue, les méthodes ELISA, où l'anticorps de capture est un mélange d'anticorps anti-apo(a), et l'anticorps de révélation, un mélange d'anticorps anti-apoB, sont plutôt avantageuses.

Le dosage de la Lp(a) est souvent réalisé avec des méthodes utilisant des anticorps anti-kringles 4 qui sont en nombre variable selon les isoformes. Or, dans de nombreuses populations, 80 à 90 p.cent des individus sont hétérozygotes avec des combinaisons variables d'apo(a) de grande et petite tailles. La réactivité antigénique varie probablement entre individus alors qu'il est très important qu'un antisérum de dosage ait la même immunoréactivité vis à vis des différents formes de l'analyte.

L'inconvénient des anticorps monoclonaux-anti-K4 sera de surestimer les concentrations des Lp(a) de grande taille et de sous estimer les plus petites selon l'isoforme ou le mélange d'isoformes du standard.

Les antisérums sont préparés avec différentes espèces animales (chèvre, cheval, lapin principalement). La Lp(a) utilisée pour l'immunisation (ou comme standard pour les dosages) est généralement isolée du plasma humain par ultracentrifugation puis purifiée par filtration sur gel. L'isolement et la purification de la Lp(a) sont longs, de faible rendement et de plus la Lp(a) se conserve mal sous forme purifiée.

Les antisérum obtenus sont ensuite rendus monospécifiques de la Lp(a) par absorption avec des LDL isolées.

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Certains suggèrent d'utiliser l'apo(a) isolée ou obtenue par génie génétique pour l'immunisation mais il n'est pas certain que les anticorps ainsi obtenus aient la même réactivité vis à vis de l'apo(a) dans la lipoparticule.

Les caractéristiques des anticorps choisis (polyclonaux, monoclonaux, ou mélanges d'anticorps monoclonaux) doivent donc être soigneusement évaluées avant de les employer dans une méthode de dosage.

Calibration, standardisation

La comparaison des résultats de dosage obtenus par des méthodes différentes a montré une bonne corrélation des résultats mais des différences absolues parfois considérables qui semblent en grande partie liées à des différences de calibration.

Néanmoins on considère que les résultats des études publiées qui incluaient des groupes témoins adéquats restent valides.

L'exactitude et la standardisation des méthodes de dosages immunologiques des apoprotéines dépendent principalement de la disponibilité d'un étalon primaire convenable comme l'ont montré les récents travaux de standardisation des dosages d'apoA1 et B 295. Pour standardiser les dosages de Lp(a), il faudra suivre les mêmes étapes que ce qui a été fait pour les apo A-1 et B, mais avec une approche plus approfondie du fait des problèmes spécifiques que pose son dosage.

Ceci permettrait de comparer les résultats des différentes méthodes de dosage.

L'étalon primaire doit être réalisé à partir d'une fraction extrêmement pure de Lp(a) dont on détermine le titre par gravimétrie ou par dosage des protéines selon Lowry, l'albumine bovine servant d'étalon.

La masse de Lp(a) est obtenue en multipliant le résultat obtenu par un coefficient de 2,59 qui tient compte de la proportion de protéines dans cette lipoprotéine (27 p.cent) et de la différence de réactivité entre l'albumine bovine et l'albumine humaine.

L'obtention d'un étalon primaire défini est l'étape clé de la standardisation. En effet il permet de déterminer le titre des étalons secondaires (élaborés à partir d'un mélange de plasmas riches en Lp(a) puis lyophilisés dans des conditions particulières pour éviter les dégradations) qui devra être transférable aux calibrants utilisés dans les différents kits commerciaux.

Malheureusement, la Lp(a) délipidée montre un forte tendance à l'auto-association évoluant vers l'agrégation irréversible. Actuellement il n'existe pas de protocole standardisé pour l'isolement de la Lp(a) et la préparation d'un étalon primaire.

La Lp(a) est le plus souvent isolée à partir des fractions d'ultracentrifugation comprises entre les densités de 1,050 et 1,120. Après ultracentrifugation, la Lp(a) est séparée des autres

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lipoprotéines par filtration sur gel. Le rendement de ce mode de préparation est faible (15-20 p.cent) et on ne connaît pas les causes des pertes de Lp(a). Certains auteurs ont préparé la Lp(a) en sélectionnant des zones de densité plus étroites (1,06-1,09) pour éviter les risques de contamination par d'autres apoprotéines mais les Lp(a) ainsi isolées pourraient n'être pas représentatives de la Lp(a) totale du plasma ¹³. De plus les particules Lp(a) de petite taille, (densité faible) paraissent relativement stables alors que les plus grandes (densité plus élevée) ont tendance à précipiter à basse température 118 123 296.

Une autre méthode d'isolement de la Lp(a) met en oeuvre des immonoadsorbants spécifiques (chromatographie d'affinité anti-apo(a)) et permet d'obtenir des fractions de Lp(a) très pures. La chromatographie d'affinité sur lysine-sépharose est également utilisable mais on obtient par cette méthode qu'une fraction de la Lp(a) totale 116.

Une approche assez différente pour la préparation d'un étalon primaire est l'isolement d'apo(a) purifiée. L'apo(a) peut être isolée de la Lp(a) par réduction des ponts disulfures ou synthétisée par les techniques du génie génétique.

Néanmoins avant d'utiliser l'apo(a) ainsi isolée comme étalon, il faut préalablement démontrer que son comportement immunologique, dans la méthode de dosage choisie, est le même que celui de l'apo(a) au sein de la Lp(a) native.

Or, des anticorps monoclonaux préparés avec de l'apo(a) purifiée se sont révélés faiblement réactifs avec des Lp(a) intactes de même que des anticorps monoclonaux anti-Lp(a) sont apparus peu réactifs vis à vis de l'apo(a) obtenue après réduction.

Ceci suggère que certains déterminants antigéniques sont affectés par la réduction des ponts disulfures. Ainsi l'apo(a) native, obtenue par génie génétique, contenant les liaisons disulfures intactes exprimerait plus probablement les épitopes de la Lp(a) que l'apo(a) obtenue après réduction 293.

Les lipoprotéines sont de très grosses molécules et le problème est de savoir si on dose seulement l'apoprotéine ou l'ensemble de la lipoprotéine, ce qui n'est pas clair au niveau des coffrets commercialisés. Il semble que les techniques actuelles mesurent l'apo(a) puis appliquent un facteur pour extrapoler la concentration de Lp(a).

Expression des concentrations

L'expression des concentrations de Lp(a) en unité de masse dans le sérum humain pose un réel problème en raison de la difficulté de standardisation d'un étalon primaire. Diverses méthodes ont été utilisées :

- mesure de la masse absolue. Elle est délicate à réaliser de façon précise et reproductible car elle résulte de l'addition des résultats des dosages des différents

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constituants de la Lp(a) dont la composition chimique est assez variable. Cette expression des résultats devrait être abandonnée.

- mesure de la masse protéique. Plusieurs méthodes peuvent être utilisées : technique de Kjeldhal, méthode de Lowry ou analyse des acides aminés, cette dernière technique étant longue et délicate. Cette approche est impossible pour la mesure de la Lp(a) qui contient un complexe hétérogène de 2 apoprotéines.

L'expression des résultats en terme de masse d'apo(a), est compliquée par l'hétérogénéité inter et intra-individuelles des particules Lp(a).

Toutes les méthodes immunologiques de dosage de la Lp(a) qui emploient des anticorps spécifiques de l'apo(a), et qui expriment les résultats en terme de masse de Lp(a) ou de masse d'apo(a), ne tiennent pas compte des différences de masse des isoformes (ou des différences de rapport apo(a) / apoB dans la Lp(a).

Si on admet qu'il y a 1 molécule d'apo(a) et une molécule d'apoB par molécule de Lp(a), le rapport des poids (apo(a) / apoB) peut varier de 0,51 à 1,30 pour les isoformes d'apo(a) dont les poids moléculaires vont de 280 à 710 kDa.

Il résulte des remarques précédentes que les conditions générales de standardisation des méthodes analytiques (à savoir similitude de composition de l'étalon primaire, du matériel de référence et des calibrants avec l'analyte à doser) sont impossibles à réaliser pour la Lp(a). Il a donc fallu effectuer des choix arbitraires propres à chaque méthode.

Différentes propositions pourraient conduire à une plus grande homogénéité des résultats et constituer une 1ère approche de la standardisation.

L'emploi d'une seule forme de Lp(a) avec une apo(a) de poids moléculaire intermédiaire ou un mélange des différentes isoformes de Lp(a) devrait minimiser les différences de concentration mesurées, qui reflètent les différences d'immunoréactivité plutôt que les différences de masse de lipoparticules.

Pour harmoniser les résultats des différentes méthodes, il faut disposer d'un matériel de référence avec une valeur cible assignée grâce à l'emploi d'un étalon primaire. Ce matériel de référence ne doit pas manifester d'effet matrice (entre les différentes méthodes), doit posséder les caractères immunochimiques des échantillons de patients et être stable. On sait que les pools de sérum lyophilisés ne constituent pas toujours une matrice correcte pour les dosages d'apoprotéines (par exemple dans le cas de l'apoB). Il est donc important d'évaluer les étalons lyophilisés de Lp(a) et de les comparer avec des sérums frais et des sérums congelés, dans les différentes techniques, tant qu'on ne dispose pas de matériel de référence.

En conclusion, il apparaît que la compréhension des problèmes liés à la complexité de la Lp(a) est essentielle pour la future standardisation des méthodes immunologiques destinées à son dosage.

Pour standardiser les dosages de la Lp(a) un groupe de travail international est en train de suivre les mêmes étapes que ce qui a été fait pour les apoprotéines Al et B ²⁹⁷ :

- choisir les isoformes d'apo(a) de l'étalon primaire,

- établir un protocole commun de préparation de l'étalon primaire,

- choisir la partie de la Lp(a) à mesurer,

- évaluer un matériel de référence convenable,

- adopter un mode d'expression unique des résultats.

L'idéal dans le cas de la Lp(a), serait d'exprimer les résultats en molarité, reflétant la quantité de cholestérol et le nombre de molécules d'apo(a) transportés par les Lp(a).

Ceci permettrait la comparaison des différentes méthodes de dosage.

Conservation des échantillons

Les conditions de conservation des échantillons (additifs, température, durée) influent sur les résultats des dosages de manière variable selon la technique utilisée. Ainsi, Craig a dosé par immunodiffusion radiale et par une méthode ELISA 18 sérums aussitôt après le prélèvement puis après conservation 6 mois à -20°C et à - 70°C. Après conservation il n'existe pas de différence des concentrations mesurées par méthode ELISA alors que par immunodiffusion radiale, une baisse de 46 p.cent en moyenne est observée 29e.

Dans de nombreuses études épidémiologiques prospectives ou rétrospectives, les dosages ont été effectués sur des échantillons conservés. Pour atténuer le biais plus ou moins important dû à la conservation, des auteurs ont apparié les cas et les témoins sur la durée et la température de conservation.

2.7.2.3. Détermination du cholestérol de la Lp(a)

La Lp(a) est habituellement dosée par des méthodes immunologiques basées sur l'antigénicité de l'apo(a). Or les autres lipoprotéines sont fréquemment évaluées par leur contenu en cholestérol, mesuré après séparation par des méthodes physicochimiques telles que l'ultracentrifugation, l'électrophorèse, ou la précipitation sélective. Ainsi la précipitation sélective par l'acide phosphotungstique en présence d'ions Mg++ permet un dosage du cholestérol des HDL et une estimation par la formule de Friedwald, du cholestérol des LDL (C-LDL). Cette estimation correspond en réalité au cholestérol transporté par les LDL, les éventuelles IDL et par la Lp(a).

Or, à concentrations de C-LDL égales on peut s'attendre à un risque vasculaire différent selon la présence ou non de la Lp(a). Afin de mieux évaluer le risque il apparaît donc

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important de pouvoir distinguer ces deux situations. De plus le dosage du cholestérol de la Lp(a) [C-Lp(a)], permettrait des comparaisons directes avec les autres fractions lipoprotéiques du plasma.

Méthode électrophorétique avec révélation enzymatique du cholestérol

Après ultracentrifugation du sérum à une densité de 1,006 , une électrophorèse en gel d'agarose est effectuée sur le sous-nageant pour séparer LDL, Lp(a) et HDL. Le cholestérol est ensuite révélé avec un réactif renfermant la cholestérol déshydrogénase et le nitrobleu de tetrazolium. Puis les gels sont intégrés à 570 nm.

La sensibilité de la méthode est de 30 mg/I de cholestérol-Lp(a), ce qui correspond à environ 0,10 g/I de Lp(a) masse. Cette méthode a permis de montrer que le cholestérol représente environ 29 p.cent du poids de la Lp(a).

Nauck et al. ont déterminé le C-Lp(a) et dosé la Lp(a) chez 117 patients atteints de maladie coronarienne et chez 276 témoins cliniquement sains. En comparant le pouvoir discriminant de ces 2 dosages, les valeurs seuil sont respectivement de 0,10 et 0,30 g/I. Le rapport C-Lp(a) / Lp(a) se révèle plus faible chez les malades que chez les témoins ²⁹⁹.

Méthode utilisant l'affinité de la Lp(a) pour les lectines

Elle est basée sur les données suivantes :

- l'apo(a) est une des protéines plasmatiques les plus fortement glycosylées (25 à 40 p.cent de son poids) avec notamment d'abondants éléments N-acéthylglucosamines et N-acéthylneuraminiques terminaux. Ces oligosaccharides sont d'excellents ligands pour une lectine particulière, l'agglutinine du germe de blé.

- la Lp(a) est principalement retrouvée, en ultracentrifugation, dans la zone de densité 1,050 - 1,120 , mais on peut en trouver dans la zone des VLDL (2 à 9 p.cent) ainsi qu'aux densités supérieures à 1,210 (1 à 5 p.cent).

En pratique la méthode comprend 2 étapes :

- Incubation du plasma total avec la lectine (7 g/1) liée à un gel d'agarose à 4 p.cent. Après plusieurs lavages, les échantillons sont incubés en présence d'une solution tampon contenant de la N-acéthylglucosamine (0,2 mol/1) pour dissocier la Lp(a) de sa liaison avec la lectine.

- le dosage du cholestérol est ensuite effectué sur l'éluat en utilisant un réactif et un standard adapté à des mesures de concentrations comprises entre 20 et 250 mg/I. La sensibilité de la méthodes est de 15 mg/I de C-Lp(a), ce qui correspond à environ 0,05 g/I de Lp(a) masse 300

L'étude de Seman compare le C-Lp(a) et la Lp(a) dosée par ELISA chez 47 sujets à jeun normotriglycéridémiques et ayant des concentrations de Lp(a) étalées (m = 0,446 #177; 0,350

g/I). La moyenne des concentrations de C-Lp(a) est de 110 #177; 89 mg/I. La valeur de la pente de la droite de régression (3,98) suggère que la Lp(a) est constituée de 25 p.cent de cholestérol en masse, ce qui est en accord avec les autres estimations de la littérature (26 à 34 p.cent). Les auteurs remarquent que le choix de la population étudiée sélectionne des concentrations élevées de Lp(a) ce qui a peut être induit une surreprésentation des Lp(a) avec petites isoformes d'apo(a).

2.8. Lp(a) et pathologie

Un grand nombre d'études ont été publiées sur l'association entre des concentrations élevées de Lp(a) et, d'une part les pathologies par athérosclérose (primitive ou secondaire), d'autre part des pathologies diverses.

Certaines associations n'ont pas été confirmées, mais le rôle athérothrombogène de la Lp(a) a traversé l'épreuve du temps.

2.8.1. Les pathologies par athérosclérose primitive

Depuis la découverte de la Lp(a), de nombreuses études, la plupart de nature rétrospective ou transversale, ont montré une association entre concentrations élevées de Lp(a) et maladies par athérosclérose. La concentration de Lp(a), qui reste relativement stable au long de la vie, est considérée comme un important facteur de risque indépendant d'infarctus du myocarde précoce, en particulier chez les sujets jeunes avec antécédent familiaux de maladie vasculaire et sans autre facteur de risque. Il en est de même chez les sujets où la présence d'une Lp(a) se surajoute à une autre dyslipidémie.

Toutefois, la comparaison des concentrations de Lp(a) entre des groupes de patients et de témoins, est exposée à des pièges, de nature statistique notamment.

Les études qui ont porté sur un petit nombre de patients et/ou de témoins ont ainsi parfois donné des résultats contradictoires. Les éléments suivants pourraient, en partie, expliquer ces disparités.

1 - Variabilité biologique des concentration de Lp(a)

Il est communément admis que les concentrations individuelles de Lp(a) sont stables, surtout par rapport à celles des autres lipoprotéines et apoprotéines sériques. Cependant certains auteurs ont pu constater que les concentrations de Lp(a) sont sujettes à une variabilité biologique intra-individuelle, parfois très importante. Ayant chiffré la variabilité biologique en tenant compte de la variabilité analytique, ils l'ont estimée à 8 - 10 p.cent en moyenne et pouvant dépasser 50 p.cent dans certains cas ³⁰¹. De plus cette variabilité est très différente selon les concentrations et d'autant plus importante que les concentrations sont faibles.

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Pour les concentrations inférieures à 0,60 g/I, le coefficient de variation (CV) biologique est en moyenne de 26 p.cent (0 à 51 p.cent) alors que pour les concentrations supérieures à 0,60 g/I, le CV biologique est en moyenne de 11 p.cent (1 à 16 p.cent).

Il semble toutefois que cette variabilité intra-individuelle ne risque pas d'entraîner une erreur de l'évaluation du risque lié à la Lp(a), sauf si la concentration est proche du seuil admis de 0,30 g/I 301.

L'ampleur des variations observées reste inexpliquée si on admet que les concentrations de Lp(a) sont génétiquement déterminées à 90 p.cent. Il faut donc admettre le rôle d'autres facteurs dans la détermination de la concentration en Lp(a). En effet il a été montré que les concentrations en Lp(a) étaient influencées par certains états pathologiques.

2 - Distribution biaisée à droite des concentrations de Lp(a)

La fourchette des concentrations possibles est très large (facteur supérieur à 10³) et leur distribution est très fortement déviée vers les faibles valeurs, ce qui rend ce système particulièrement sujet aux erreurs aléatoires. Par conséquent, les résultats des études cas-témoins portant sur un faible nombre d'individus doivent être considérés avec beaucoup de prudence, d'autant plus si la différence de concentration observée entre les deux groupes est faible.

A l'aide de simulations statistiques, Kronenberg a montré que les études cas-témoins doivent comparer des groupes d'au moins 100 individus afin que les moyennes des résultats obtenus dans chaque groupe puissent être considérées comme représentatives d'une population de même type clinique. Toutefois, même des groupes de 100 individus peuvent se révéler trop restreints si on leur applique les tests statistiques conventionnels et conduire à des différences faussement significatives.

Un moyen de limiter ce risque d'erreur est de stratifier les groupes selon les phénotypes d'apo(a). Le phénotypage est même désormais obligatoire en présence de petits groupes ainsi que lorsqu'on calcule des coefficients de corrélation entre concentrations de Lp(a) et diverses variables dans de tels groupes, ceci pour détecter des écarts aléatoires liés aux phénotypes.

Pour surmonter les problèmes de nature statistique concernant la Lp(a), l'auteur recommande :

- d'inclure un nombre suffisant de patients et de témoins dans les études cas-témoins,

- de tenir compte des phénotypes d'apo(a) pour éviter de conclure à une différence qui serait en réalité due au hasard,

- d'utiliser un modèle d'étude longitudinal avec mesure des concentrations de Lp(a) avant et après une intervention, la survenue d'une maladie, l'amélioration ou la détérioration d'une fonction organique 302

Pour ces raisons nous avons retenu, de préférence les études portant sur un grand nombre de cas et de témoins.

2.8.1.1. Maladies coronariennes

Etudes rétrospectives

Encore appelées études "Cas-Témoins", elles ont pour but d'étudier les liaisons existant entre un phénomène présent au moment de l'enquête et un événement antérieur. Couramment utilisée en recherche étiologique, elles ont l'inconvénient d'être exposées à des biais (auto-sélection des cas et des témoins, notamment). Cependant ce type d'étude a d'autant plus de valeur que le déterminisme génétique du paramètre étudié est important et que l'influence des facteurs d'environnement est faible, ce qui est le cas de la Lp(a) 303

Divers type de populations ont ainsi été étudiées.

Maladie coronarienne démontrée par angiographie

Dés 1972, Dahlen montre la présence de Lp(a) chez 45 p.cent des patients présentant un angor et chez seulement 14 p.cent des témoins 304

Plus tard, il examine 307 coronarographies et constate que la présence et la sévérité des lésions coronariennes sont fortement corrélées à la concentration de Lp(a) surtout chez la femme, et chez l'homme avant 55 ans 305

Depuis le début des années 1980, le dosage de la Lp(a) par des méthodes immunologiques quantitatives, a permis de confirmer l'association entre Lp(a) et maladies coronariennes. Les résultats de quelques études basées sur des sujets coronarographiés et sur des survivants d'infarctus (305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316) sont présentés dans le tableau XVI.

Dans l'étude de Farrer par exemple, les concentration de Lp(a) des patients avec maladie coronarienne sévère, sont presque 2 fois supérieures à celles des sujets normaux, ceci indépendamment de la taille des isoformes d'apo(a) 314.

Les manifestations cliniques de l'athérosclérose surviennent lorsqu'environ 75 p.cent de la lumière artérielle est obstruée. Il est donc intéressant d'évaluer l'athérosclérose pré-clinique. Schreiner mesure l'épaississement de la paroi carotidienne, par ultrasonographie et les individus présentant un épaississement sont appariés à des sujets indemnes de mêmes âge, sexe et race (n = 492 paires). Les concentrations de Lp(a) sont en moyenne plus élevées chez les sujets présentant un épaississement carotidien (0,111 g/I) que chez les sujets indemnes (0,079 g/I). Après ajustement sur les autre facteurs de risque, la Lp(a) apparaît comme un facteur de risque indépendant d'épaississement de la paroi carotidienne ³¹⁷.

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Une telle étude transversale examine la formation des lésions sans préjuger de leur évolution vers une maladie.

Survivants d'infarctus du myocarde

Kostner compare les taux sériques de Lp(a) chez 76 survivants d'infarctus et 107 témoins appariés sur l'âge et le sexe : un taux supérieur à 0,50 g/I (95ème percentile) multiplie le risque d'infarctus par un facteur 2,3 306.

Dans l'étude de Rhoads où les dosages ont été réalisés en aveugle dans 2 laboratoires (concordance vérifiée), le risque attribuable (RA) de faire un infarctus du myocarde avant 60 ans pour les hommes ayant une concentration dans le quartile supérieur de la distribution est de 28 p.cent. Après ajustement sur les autres facteurs de risque, les concentrations de Lp(a) situées dans le quartile supérieur, restent un facteur prédictif indépendant de risque d'infarctus du myocarde précoce 307.

Des résultats similaires ont été rapportés dans d'autres études rétrospectives et prospectives.

Durrington a montré que presque tous les cas familiaux de maladie coronarienne précoce en absence d'anomalie lipidique classique sont associés à une concentration élevée de Lp(a)

37

Au total, la plupart des études cas - témoins montrent une différence significative entre les cas et les témoins avec une association plus étroite pour les cas les plus jeunes. Le risque relatif attribuable à la Lp(a) a été évalué entre 1,6 et 3,3 307.

Bien qu'il soit difficile de définir un seuil au delà duquel le risque est augmenté, on considère qu'une concentration supérieure à 0,30 g/I constitue un signe d'alarme, du moins chez les sujets normolipidémiques. D'après Kostner, le risque attribuable à la Lp(a) est estimé à 1,75 lorsque sa concentration est comprise entre 0,30 et 0,50 g/I et atteint 2,5 au delà de 0,50 g/I 306.

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Patients thrombolysés pour infarctus

Il a été montré in vitro que la Lp(a) pourrait inhiber la fibrinolyse à la surface des cellules endothéliales par compétition avec le plasminogène pour la fixation à ses récepteurs cellulaires. Par compétition avec le t-PA pour la liaison à la fibrine, elle pourrait aussi inhiber l'activation du plasminogène en plasmine à la surface des thrombus. Par ces activités démontrées in vitro, la Lp(a) est fortement suspectée d'inhiber la fibrinolyse in vivo.

Moliterno étudie in vivo l'effet de la Lp(a) sur la fibrinolyse dans un groupe de 105 survivants d'infarctus du myocarde non traités par thrombolyse, où la coronarographie permet de distinguer 2 groupes. Un groupe de 52 sujets où il y a eu lyse du caillot, et un groupe de 53 sujets où l'occlusion de l'artère a persisté. Les concentrations de plasminogène, de fibrinogène, de t-PA , de PAI-1 et de Lp(a) sont mesurées 2 ans en moyenne après l'accident clinique. Les 2 groupes sont similaires pour tous les paramètres sauf pour la Lp(a) qui est en moyenne plus faible dans le groupe "lyse" (0,18 #177; 0,22 g/1) que dans le groupe "occlusion" (0,49 #177; 0,45 g/1) avec un degré de signification p < 0,001. Les auteurs concluent que les concentrations de Lp(a) pourraient inhiber la fibrinolyse intrinsèque et que les survivants d'infarctus ayant un taux élevé de Lp(a) ont une persistance de l'occlusion plus fréquente que ceux à plus faible taux ³¹⁸.

D'autres études, comportant souvent un faible nombre de cas, ont évalué l'influence de la concentration de Lp(a) sur le succès ou l'échec du traitement fibrinolytique de l'infarctus aigu du myocarde. Ce traitement mis en oeuvre lorsque le patient a pu être hospitalisé dans les quelques heures après la douleur constrictive consiste en l'administration d'agents fibrinolytiques (d'urokinase ou de streptokinase) ou d'activateurs du plasminogène comme le t-PA recombinant.

L'hypothèse est que la Lp(a), par ses propriétés prothrombogènes, pourrait influencer négativement l'issue du traitement thrombolytique.

Armstrong rapporte une série de 90 patients thrombolysés avec 70 succès et 20 échecs évalués par coronarographie. La distribution des concentrations de Lp(a) est similaire dans les 2 groupes (médianes respectives : 0,13 et 0,12 g/I, proportion de sujets ayant un taux supérieur à 0,20 g/I : 42 et 40 p.cent) ³¹⁹.

Von Hodenberg ne met pas en évidence d'association entre le taux de succès de la thrombolyse par le r-t-PA associé à l'urokinase et la concentration de Lp(a). Il constate même une tendance non significative à des taux plus importants de Lp(a) dans le groupe où le traitement a été un succès. Ainsi, 9 des 41 cas étudiés ont une

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concentration supérieure à 0,25 g/I et pour 89 p.cent d'entre eux, le traitement a réussi, alors que parmi les 32 patients ayant une concentration inférieure à 0,25 g/I, le taux de succès n'est que de 70 p.cent 320

Dans une autre étude, la reperfusion de l'artère après administration de streptokinase, est évaluée par l'électrocardiogramme et le résultat est confronté au taux de Lp(a) mesuré dans les 12 heures après la douleur. L'issue du traitement est évaluée chez 116 patients : 57 ont une récupération favorable avec une concentration médiane de Lp(a) égale à 0,29 g/I (de 0,02 à 2,15 g/I) qui ne diffère pas de celle des patients chez lesquels persistent des signes d'ischémie 0,40 g/I (de 0,01 à 2,20 g/1). Il apparaît même une tendance à des concentrations plus élevées dans le groupe ayant la meilleure récupération électrocardiographique (p = 0,09). L'auteur émet l'hypothèse qu'une concentration élevée de Lp(a) favoriserait la lyse du thrombus par la streptokinase avec une meilleure reperfusion myocardique 321. Mao avait d'ailleurs envisagé cette possibilité dans une étude in vitro 151.

Ces quelques études ne permettent pas de conclure à un effet favorable ou défavorable des concentrations élevées de Lp(a) sur l'issue du traitement thrombolytique ou sur l'évolution spontanée de l'infarctus aigu du myocarde. Il serait souhaitable de disposer de séries de patients numériquement plus importantes.

Sténose des greffons de pontage

Le pontage aorto-coronarien ou par greffe veineuse et l'angioplastie coronaire transluminale sont des techniques souvent utilisées pour rétablir la vascularisation myocardique. Le problème de ces traitements est que dans les 10 ans qui suivent l'intervention, la moitié des patients présentent des signes angiographiques d'athérosclérose des artères traitées.

L'étude transversale de 167 patients ayant eu un pontage et subissant une coronarographie en raison de signes d'insuffisance coronarienne, a montré que la concentration de Lp(a) était significativement associée au degré de sténose des greffons. Les taux de Lp(a) sont en moyenne 2 fois plus élevés chez les 135 sujets avec sténose (0,32 #177; 0,33 g/I) que chez les 32 sujets indemnes (0,17 #177; 0,23 g/I), et à partir de 0,32 g/I et plus de Lp(a), 92 p.cent des patients ont une sténose du greffon. Après analyse multivariée pour tenir compte des autres facteurs de risque, seule la concentration de Lp(a) reste associée au risque de resténose.

Une concentration de Lp(a) supérieure à 0,30 g/I serait pour l'auteur, le meilleur facteur prédictif de resténose des greffons de pontage coronarien 322.

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Cushing étudie la localisation de l'apo(a) et de l'apoB dans les greffons réséqués lors d'un nouveau pontage. Dans les veines saphènes normales, ces 2 apoprotéines sont en très faible quantité alors qu'elles se sont accumulées de façon significative dans les greffons où le rapport apo(a) / apoB est environ égal à 0,31. Ce rapport est supérieur à celui du plasma des mêmes individus (0,13) et l'auteur suggère que la Lp(a) aurait un rôle dans l'athérosclérose des greffons.

D'ailleurs la corrélation entre taux plasmatiques et taux dans les greffon est plus élevée pour l'apo(a) que pour l'apoB 216.

Dans une autre série de 69 patients examinés 10 mois après coronaroplastie, la concentration de Lp(a) est corrélée avec le degré de sténose.

La répartition de la distribution des concentrations en quintiles permet de déterminer un seuil de 0,19 g/I au delà duquel existe une brusque augmentation du risque de resténose. Au delà de ce seuil, 89 p.cent des sujets ont une sténose contre 58 p.cent en dessous (OR = 5,9). Le risque relatif de sténose dans le quintile supérieur (0,40 à 1,20 g/I) par rapport au quintile inférieur (0 à 0,04 g/I) est évalué à 11 323

Dans une série de 65 patients ayant subi une angioplastie coronarienne, 34 présentent une resténose au bout de 1 an, 31 sont restés indemnes. Les concentrations moyennes de Lp(a) des 2 groupes (0,23 #177; 0,28 g/I et 0,20 #177; 0,26 g/I respectivement) sont similaires 324

Bussière confirme ces résultats dans une série de 103 patients examinés 6 mois après une angioplastie transluminale. La moitié des artères dilatées (75) sont indemnes de sténose, 70 présentent une resténose définie par un rétrécissement de la lumière supérieur à 50 p.cent. Les taux moyens de Lp(a) ne sont pas significativement différents dans le groupe sans sténose (0,41 #177; 0,36 g/I) et dans le groupe avec sténose (0,45 #177; 0,46 g/I) 325

Les études sur la thrombolyse, le pontage et l'angioplastie transluminale sont contradictoires, mais la plupart ont été réalisées sur de petits groupes de patients et aucune n'a pris en compte les isoformes de l'apo(a). Kostner suggère que le seul taux de Lp(a) est insuffisant pour prédire un risque athéromateux en général et de resténose en particulier chez un patient donné. Il apparaît nécessaire d'étudier ces problèmes dans des séries plus importantes de patients et d'inclure le phénotypage de l'apo(a) 326

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Etudes prospectives

L'association entre taux élevés de Lp(a) et maladies cardiovasculaires mise en évidence dans les nombreuses études rétrospectives a ensuite été globalement confirmée par

des études prospectives 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 (Tableau XVII).

Les enquêtes prospectives permettent de suivre une population homogène de sujets (cohorte), pour étudier les phénomènes qui les affectent au cours du temps. En principe, on mesure l'exposition à un facteur dans la phase initiale de l'enquête ce qui détermine un groupe "témoin" et un groupe "exposé". Pendant la phase de surveillance, on enregistre la fréquence de la maladie dans les 2 groupes. En principe plus rigoureuses que les études rétrospectives, une difficulté importante des études prospectives est le problème des "perdus de vue" pendant la phase de suivi 303.

Rosengren suit pendant 6 ans une population masculine âgée de 50 ans en moyenne ^327. Les cas et les témoins sont issus de la même population, la moyenne des différences de concentrations de Lp(a) est de 0,105 g/I et le risque attribuable est de 27 p.cent, similaire à celui trouvé par Rhoads 307.

Schaeffer suit une population de 3806 hommes âgés de 35 à 59 ans. L'association entre les concentrations de Lp(a) à l'entrée dans l'étude et la survenue d'infarctus (mortel ou non) est évaluée après un suivi de 7 à 10 ans. Les concentrations de Lp(a) des cas sont supérieures de 21 p.cent à celles des témoins appariés (p<0,02). Après ajustement sur les autres facteurs, la concentration de Lp(a) reste une facteur de risque significatif (p <0,01) 331

L'étude de Cremer a porté sur 5471 hommes de 40 à 60 ans suivis pendant 5 ans. Les cas ont une concentration médiane double de celle des témoins (0,18 et 0,09 g/I respectivement). Les auteurs recommandent d'inclure le dosage de la Lp(a) dans le bilan de dépistage du risque vasculaire, particulièrement en présence de concentration élevées ou limites de cholestérol - LDL 332.

Dans l'étude d'Assmann où les dosages ont été réalisés sur sérum frais, les taux sont aussi significativement plus élevés chez les sujets ayant développé une maladie coronarienne 335.

Après un suivi de 15,4 ans de la cohorte de la Framingham offspring study, le risque relatif (RR) de développer un infarctus précoce est de 1,9 en cas de concentration élevée de Lp(a) 336.

Dans une étude visant à mettre en évidence les facteurs associés à la progression clinique de la maladie, la concentration de Lp(a) est le seul marqueur significativement associé à la progression angiographique des lésions ³³⁴.

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Certaines études prospectives ne confirment pas la Lp(a) comme marqueur prédictif de l'athérosclérose mais sont peut être critiquables sur certains points de méthodologie.

Par exemple, dans la Helsinki Heart Study, les sérums ont été conservés pendant 6 à 7 ans à -20°, et on sait maintenant que cette température n'est pas adéquate 328. Dans l'étude de Ridker, portant sur 14916 participants de la Physician Health Study, âgés de 40 à 80 ans et suivis pendant 5 ans, les critères d'entrée dans l'étude et l'âge avancé d'une partie de la cohorte ont peut être exclu une partie des individus susceptibles de développer un accident. De plus la moitié de la cohorte prenait de l'aspirine ^330. Pour la plupart des auteurs, ces 2 études négatives ne semblent pas susceptibles de remettre en cause les résultats des autres études.

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Place des isoformes d'apo(a) dans l'évaluation du risque

Les apo(a) de petite taille (B, S1, S2) sont associées aux concentrations élevées de Lp(a) 131 139. Etant donnée cette relation inverse entre la taille de l'apo(a) et la concentration de Lp(a), les sujets avec coronaropathie ont plus souvent des isoformes de petite taille que les sujets sains 338

Cependant les concentrations de Lp(a) varient largement entre les individus ayant la même isoforme d'apo(a) et il a été estimé que l'isoforme d'apo(a) ne rendait compte que de 42 p.cent des variations de concentrations de Lp(a) ¹⁶⁹. Toutefois l'association entre isoforme de petite taille et concentration élevée n'est pas généralisable à toutes les populations. Ainsi, dans les populations Africaines ou d'origine africaine, où la moyenne des concentrations de Lp(a) est le double de celle des Caucasiens, les différences de distribution de fréquence des isoformes n'expliquent pas les concentrations plus élevées. Chez les Africains, la relation entre la taille de l'apo(a) et la concentration de la Lp(a) est différente de celle des Caucasiens 172.

Actuellement, la détermination de l'isoforme d'apo(a) ne parait pas augmenter le pouvoir prédictif du dosage de la Lp(a) pour évaluer le risque vasculaire d'un patient, mais est elle présente un intérêt en recherche car il semble que certaines isoformes d'apo(a) soient plus pathogènes que d'autres

Lp(a) et risque vasculaire des sujets hypercholestérolémiques

Les individus atteints d'hypercholestérolémie familiale ont des concentrations de Lp(a) supérieures à celles des sujets sains 221 222_.

Chez des individus atteints d'hypercholestérolémie familiale et présentant un même niveau des facteurs de risque, l'âge de survenu et la sévérité des accidents vasculaires sont très variables. Cette variabilité est seulement en partie expliquée par les divers types de mutations du récepteur des LDL.

Dans une population de 115 sujets atteint d'hypercholestérolémie familiale hétérozygote, les concentrations de Lp(a) sont significativement plus élevées chez les 54 patients ayant développé une maladie coronarienne que chez les 61 sujets qui sont restés cliniquement indemnes (médianes 0,57 g/I et 0,18 g/I respectivement, avec p<0,0001). Les patients avec maladie coronarienne ont également plus souvent les isoformes S1 et S2 (associées aux fortes concentrations) que les hypercholestérolémiques indemnes (55 p.cent et 14 p.cent respectivement) alors que chez ces derniers, l'isoforme S4 est plus fréquente 338

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L'auteur conclut que la survenue d'une maladie coronarienne chez un sujet atteint d'hypercholestérolémie familiale est fortement influencée par la présence de Lp(a) et que cet effet est indépendant des autre facteurs de risque. En analyse multivariée, la concentration de Lp(a) est le paramètre le plus discriminant entre sujets atteints et sujets indemnes dans ce groupe d'hypercholestérolémie familiale.

Winklund avait obtenu des résultats similaires 221.

Ceci a des implications pour la prise en charge thérapeutique et la prévention.

Lp(a) et risque vasculaire selon l'origine ethnique

La mise en évidence de la Lp(a) comme facteur de risque prédictif dans une population peut ne pas être extrapolable à d'autres groupes ethniques car d'autres gènes ou facteurs environnementaux (régime alimentaire) peuvent influer sa concentration.

La Lp(a) apparaît comme un facteur de risque important dans les populations caucasiennes 37 307_.

Dans une étude portant sur cinq groupes ethniques (deux Caucasiens et trois Asiatiques), Sandholzer trouve une plus grande fréquence des phénotypes S1 et S2 chez les patients que chez les témoins et les différences sont très significatives dans certains groupes ³¹³. Dans la CARDIA Study, les fortes concentrations de Lp(a) ne semblent pas associées à un risque athéro-thrombogène chez les sujets d'origine africaine, bien que cette population présente des concentrations doubles de celles des Caucasiens. Cette absence d'association pourrait être liée aux plus faibles taux de cholestérol-LDL chez les Africains (16 p.cent inférieures à celles des Caucasiens) 308. Une autre possibilité évoquée plus haut est que la Lp(a) aurait chez les Africains des propriétés qui la rendrait moins athéro-thrombogène que chez les Caucasiens. Toutefois cette hypothèse n'est pas vérifiée in vivo.

Lp(a) et antécédents familiaux de maladie coronarienne précoce

Dans l'étude prospective de Rosengren, les sujets dont la concentration de Lp(a) était située dans le quintile supérieur de la distribution avaient 2 fois plus souvent des antécédents familiaux d'infarctus que les autres 327.

Dans un groupe de 1486 jeunes conscrits, 32 p.cent de ceux dont l'un des 2 parents a eu un infarctus ont un taux de Lp(a) supérieur à 0,25 g/I contre seulement 13,4 p.cent de ceux sans antécédents familiaux et cette différence est significative avec p<0,01 340

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Une étude française d'enfants âgés de 2 à 4 ans, montre que ceux dont les grandparents ont eu une maladie coronarienne ou cérébro-vasculaire, ont une concentration médiane de Lp(a) supérieure à celle des enfants sans antécédents 341Dans une étude portant sur 1032 nouveaux nés (âgés de moins d'une semaine), Wicklen montre que la forme de la distribution des concentrations de Lp(a) est semblable à celle des adultes avec des valeurs plus faibles, et que ces valeurs sont prédictives des concentrations à 8,5 mois qui sont proches de celles des adultes. Les taux de Lp(a) de 51 de ces enfants, qui dépassent le 95ème percentile, sont comparés à ceux de leurs parents. Les valeurs prédictives positive et négative qu'un dosage néonatal puisse dépister un taux supérieur à 0,30 g/I chez au moins un des parents sont respectivement égales à 0,95 et 0,70.

Par conséquent si un enfant de 1 an a une concentration de Lp(a) supérieure

à 0,30 g/I, au moins un des parents a aussi une concentration élevée, et si les parents ont une concentration inférieure à 0,30 g/I, leur enfant aura aussi une concentration basse 342

2.8.1.2. Maladies cérébrovasculaires

Deux types de lésions artérielles peuvent être responsables d'infarctus cérébral : d'une part l'athérosclérose des grosses artères comme les carotides, les artères vertébrales et basilaires, d'autre part la nécrose fibrinoïde des petites artères irriguant les structures profondes du cerveau (artères perforantes). Les facteurs de risque classiques de ces pathologies sont l'hypertension artérielle, le tabagisme et le diabète alors que les dyslipoprotéinémies seraient moins souvent incriminées.

Murai est le premier à montrer une association positive entre concentrations élevées de Lp(a) et la survenue d'infarctus cérébraux par occlusion d'une artère corticale. Les concentrations supérieures à 0,17 g/I sont plus fréquentes chez les cas (56 p.cent) que chez les témoins (37 p.cent). Cependant il n'y avait pas d'association entre la concentration en Lp(a) et les accidents cérébraux pour l'ensemble des infarctus cérébraux ni pour le sous groupe "occlusion d'une artère perforante" 343

Puis Zenker montre que la médiane des concentrations est plus élevée chez les patients atteint de maladie cérébrovasculaire que chez les sujets sains 344

Pour Pedro-Botet, l'augmentation de la Lp(a) et la diminution des HDL sont les paramètres les plus discriminants entre présence et absence d'ischémie cérébrale, y compris chez les sujets normolipidémiques, et doivent être pris en considération en plus des autres facteurs classiques ^345. Ces résultats sont confirmés par Jurgens qui

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évalue à 20 le risque relatif de développer une maladie ischémique cérébrale lorsque la concentration de Lp(a) est supérieure à 0,20 g/I. Il montre également que les isoformes B, F, S1 et S2 (associées aux fortes concentrations) sont trouvées chez 17 p.cent des témoins et chez 43 p.cent des patients atteints.

Les proportions sont similaires lorsqu'on compare les sujets ayant des carotides indemnes de lésions athéroscléreuses aux ultrasons, et ceux ayant des lésions carotidiennes même minimes (15 p.cent et 52 p.cent respectivement). Une concentration élevée de Lp(a) semble constituer une prédisposition héréditaire à ces maladies 346

Pour Willeit le risque de développer une sténose carotidienne quand le taux de Lp(a) est supérieur à 0,32 g/I est multiplié par 4,7 par rapport aux taux les plus faibles, et ce facteur agirait en synergie avec le fibrinogène lorsque ce dernier est en concentration augmenté 347

Mais une autre étude cas-témoins ne montre pas d'effet d'une concentration de Lp(a) supérieure à 0,40 g/I, alors que l'hypertension, le tabagisme et le diabète sont significativement plus fréquents chez les cas que chez les témoins 348

De même l'étude prospective de la cohorte de la Physician Health Study, ne montre pas d'association entre la Lp(a) et le risque de développer un accident vasculaire cérébral, même chez les sujets hypercholestérolémiques. Moyennes et distribution des concentrations de Lp(a) sont similaires chez les 198 cas et chez les 198 témoins appariés sur l'âge et sur le tabac alors que les cas sont significativement plus souvent hypertendus et diabétiques que les témoins 346

Le nombre d'études sur les maladies cérébrovasculaires est moins important que celles consacrées aux maladies myocardiques, et l'influence de la Lp(a) sur la pathogénie de ces maladies est à confirmer par des études prospectives.

Les résultats des études citées sont résumes dans le tableau XVIII.

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2.8.1.3. Artériopathie des membres inférieurs

C'est une affection prédominant largement chez l'homme aux alentours de la cinquantaine, mais parfois plus précocement. Elle est volontiers associée aux autres localisations de la maladie athéromateuse puisque les sujets atteints ont une probabilité de développer une maladie coronarienne 4 fois plus importante que les sujets normaux et environ la moitié décèdent d'un infarctus du myocarde. Réciproquement, les coronariens ont une probabilité 5 fois plus élevée de développer une artériopathie oblitérante des membres inférieurs que les sujets normaux . Ceci est en accord avec le caractère diffus de la maladie athéromateuse.

Toutefois, l'association des différents facteurs de risque varie nettement selon la localisation coronarienne, cérébrale ou périphérique.

Ainsi le tabagisme (90 p.cent des patients sont ou étaient des fumeurs) et le diabète sont d'importants facteurs de risque d'ischémie des membres inférieurs.

Parmi les dyslipoprotéinémies, les patients atteints de type Ill semblent développer plus volontiers une artériopathie périphérique alors que l'hypercholestérolémie pure ne semble pas particulièrement impliquée. Les artériopathies périphériques sont par contre étroitement associées aux taux bas de cholestérol - HDL.

En ce qui concerne la place de la Lp(a) dans cette pathologie, les résultats des études sont contradictoires.

Nogués ne montre qu'une tendance non significative à des concentrations plus élevées chez les patients que chez les témoins 350

Dans une série de 84 patients dont la moitié présentent aussi une coronaropathie, les 2 groupes de patients ont une concentration de Lp(a) environ 3 fois supérieure à celle des témoins et l'analyse multivariée incluant les autres facteurs montre une association du taux de Lp(a) avec la maladie 351

Pedro-Botet compare les concentrations de Lp(a) et le phénotype de l'apo(a) entre 89 hommes atteints et 129 témoins normaux. Les concentrations de Lp(a) sont significativement plus élevées chez les malades, mais ne sont pas associées à la sévérité de la maladie. Les différentes isoformes d'apo(a) ont une distribution similaire dans les 2 groupes, par contre les concentrations de Lp(a) sont significativement supérieures à celles de témoins de même phénotype chez les patients S4, S3/S4 et S2 352

Pour Prior, le tabagisme et le diabète restent les principaux facteurs de risque mais le fibrinogène et la Lp(a) sont également à prendre en considération 353

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Sutton étudie une population plus âgée et évalue à 4,5 le risque relatif de présenter une artérite des membres inférieurs lorsque la concentration de Lp(a) dépasse le seuil de 0,20 g/I. A la différence d'autres études n'ayant pas mis en évidence d'effet de la Lp(a) chez les sujets âgés ¹⁴⁵, cette étude recherchait les signes infra-cliniques de la maladie ³⁵⁴ On évite ainsi le biais possible lié au décès des cas ayant les taux les plus élevés de Lp(a). Les résultats sont de plus en accord avec ceux d'une étude montrant une association entre Lp(a) et signes infra-cliniques d'athérosclérose chez des sujets jeunes 317.

2.8.2. Les pathologies avec athérosclérose secondaire

Un certain nombre de maladies entraînent des perturbations du métabolisme des lipoprotéines (dyslipidémies secondaires) qui vont favoriser, en l'absence de traitement de la maladie primitive, le développement de l'athérosclérose et augmenter le risque de pathologies vasculaires qui constituent souvent la première cause de décès de ces maladies.

Certaines dyslipidémies secondaires peuvent être découvertes avant l'apparition des signes cliniques de la maladie primitive (hypercholestérolémie et hypothyroïdie, hypertriglycéridémie et diabète), d'autres accompagnent l'évolution de la maladie (dyslipidémies du syndrome néphrotique, de l'insuffisance rénale, de la goutte...).

2.8.2.1. Le diabète

Maladie hétérogène, définie par une glycémie supérieure à 7,8 mmol/I à jeun et résultant, soit d'une insuffisance de sécrétion d'insuline (diabète insulino-dépendant, DID), soit d'une résistance périphérique à l'insuline (diabète non insulino-dépendant, DNID). Parmi les multiples atteintes organiques, la rétine et le rein sont plus particulièrement atteints par la microangiopathie, considérée comme étant la conséquence de l'hyperglycémie et de l'ancienneté du diabète. Par contre, l'insuffisance coronarienne, l'artérite et l'atteinte des vaisseaux encéphaliques (macroangiopathie) ne semblent pas directement liés à l'ancienneté du diabète ou à l'importance de l'hyperglycémie et seraient plutôt la conséquence de la dyslipidémie associée au diabète.

L'athérosclérose est la complication la plus fréquente du diabète et le risque de maladie coronarienne chez le diabétique est multiplié par 2 ou 3 par rapport à la population générale, notamment en cas de mauvais contrôle de la glycémie.

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En effet, un mauvais contrôle du diabète s'accompagne toujours d'un profil lipidique athérogène, car les altérations du métabolisme glucidique entraînent des modifications du métabolisme des lipoprotéines.

L'hypertriglycéridémie est l'anomalie lipidique la plus fréquente chez le diabétique. Pratiquement constante dans le DNID, elle est liée à une synthèse augmentée des VLDL par augmentation des flux hépatiques de glucose et d'acides gras, et à une diminution de l'épuration de ces particules par diminution d'activité lipasique.

Dans le DID, on peut avoir des taux très augmentés de triglycérides surtout en cas de décompensation acido-cétosique alors que sous insulinothérapie normalisant la glycémie, le taux des triglycérides est assez proche de la normale.

Bruckert montre une diminution significative des concentrations de Lp(a) (de 0,46 à 0,29 g/1) après 21 jours de meilleur équilibre glycémique chez 10 diabétiques, avec une corrélation significative entre la baisse de l'hémoglobine glyquée (HbA1 c) et la diminution de la Lp(a) ³⁵⁵ Joven compare 43 DNID bien équilibrés à des témoins et trouve une tendance à des concentrations de Lp(a) plus faibles chez les patients que chez les témoins. Il suggère une possible influence de l'insuline exogène sur le métabolisme de la Lp(a) chez les diabétiques 356

Puis plusieurs études ont rapporté des taux de Lp(a) plus élevés chez les diabétiques que chez les sujets témoins, ce qui a suggéré qu'un taux élevé de Lp(a) pouvait être impliqué dans l'athérosclérose de ces patients et qu'un meilleur contrôle métabolique de la maladie permettait de diminuer le risque vasculaire lié à la Lp(a). Ceci a entraîné un intérêt pour l'étude de la Lp(a) dans le diabète. Les résultats des études cités sont résumés dans le tableau XIX.

Lp(a) et diabète

Guillausseau observe des concentrations de Lp(a) plus élevées dans les 2 types de diabètes que chez les sujets normaux mais il n'apparaît pas de relation entre les taux de Lp(a) et l'HbA1c ou la glycémie à jeun ³⁵⁷. Heller compare les taux de Lp(a) (médiane, p.cent > 0,30 g/1) de 212 diabétiques et trouve des taux similaires chez les patients (DID, DNID traités par régime ou hypoglycémiants oraux) et les 142 témoins. Par contre les DNID insulino-requérents ont des concentrations supérieures à celles des 3 autres groupes. L'auteur remarque que les concentrations de Lp(a) sont plus importantes chez les diabétiques avec microalbuminurie et encore plus élevées chez les macroprotéinuriques 358

Salzer montre des taux de Lp(a) plus élevés chez 450 diabétiques âgés de 13 à 14 ans que chez 450 témoins du même âge 359

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Les résultats sont toutefois assez contradictoires car d'autres auteurs rapportent des différences non significatives.

Jenkins compare les moyennes géométriques des concentrations d'apo(a) de 107 DID et de 140 témoins, et sépare les patients selon la présence ou l'absence d'une microalbuminurie ou d'une protéinurie. Les patients sans microalbuminurie (n=59) ont une concentration comparable à celle des témoins 360

Chez les 131 diabétiques étudiés par Legrelle, la Lp(a) s'avère plus basse dans le groupe des DID que chez les DNID et chez les témoins, avec absence de corrélation entre les taux de Lp(a) et de fructosamine 361

Scaszar trouve des taux similaires de Lp(a) dans un groupe témoin et dans 2 groupes de diabétiques (DID et DNID). De plus, la fréquence des différentes isoformes d'apo(a) et leur effet sur les concentrations de Lp(a) sont proches dans les 3 groupes 362

Enfin Taupin ne montre pas de différence de distribution des taux de Lp(a) entre témoins et diabétiques, ni entre les 2 types de diabétiques. Il n'y a pas non plus de relation significative entre les taux de Lp(a) et l'équilibre glycémique évalué par l'HbA1 c. Il conclue que la Lp(a) ne semble pas modifiée par l'hyperglycémie chronique 363

Effet du traitement sur la Lp(a)

Les études ont souvent porté sur un faible nombre de patients (tableau XIX). Comme Bruckert, Haffner montre une diminution des concentrations de Lp(a) sous l'effet d'un meilleur contrôle du DID mais ne confirme pas la corrélation entre la diminution de la Lp(a) et la diminution de l'HbA1c. Ses 12 sujets ont au départ un meilleur équilibre glycémique (HbA1 c : 8,4 p.cent) que ceux de Bruckert (HbA1 c : 10,3 p.cent) et les Lp(a) avant traitement sont proches de celles des patients de Bruckert après traitement. Ceci tendrait à montrer qu'un meilleur équilibre glycémique, même chez les diabétiques moyennement bien équilibrés, aurait encore un effet favorable sur la Lp(a) 364

Par contre la Lp(a) semble peu ou pas influencée par le traitement dans le cas du DNID. Ainsi Haffner et Taupin ne montrent pas d'effet d'une diminution de la glycémie sur la Lp(a) chez respectivement 12 et 16 DNID 365 363_.

Lp(a) et complications vasculaires du diabétique

Microangiopathie

Dans un groupe de 507 diabétiques (149 DID et 358 DNID) la rétinopathie est présente chez 59 p.cent des DID et chez 38 p.cent des DNID. Les concentrations

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médianes de Lp(a) ont une légère tendance à être plus élevées chez les 226 individus dont la rétine est atteinte (0,11 g/I) que chez les 281 individus indemnes (0,08 g/I) mais les 25ème et 75ème percentiles des distributions (0,04 et 0,28 g/I) sont identiques et la différence est non significative. Le nombre important de patients étudiés suggère que la Lp(a) n'est pas impliquée dans le développement des lésions rétiniennes 366

La mortalité cardiovasculaire des diabétiques avec protéinurie est 10 fois plus importante que celle des patients sans protéinurie ^360. Par ailleurs, il a été montré que l'existence d'une protéinurie chez les non diabétiques est associée à des concentrations augmentées de Lp(a) ³⁶⁷. Du fait de l'implication de la Lp(a) dans le développement de l'athérosclérose, son augmentation chez le diabétique en cas de protéinurie pourrait contribuer au risque vasculaire accru de cette situation en plus des facteurs déjà mis en évidence comme l'hypertension artérielle et l'hyperfibrinogénémie.

Jenkins montre que les 48 diabétiques avec protéinurie ont une concentration de Lp(a) supérieure [0.28 g/I (0.12 - 0.42)] à celle des 107 témoins [0,11 g/I (0,08 - 0,13)] et comparable à celle d'un groupe de 40 sujets non diabétiques hospitalisés pour pontage coronarien [0,19 g/I (0,13 - 0,30)]. Cependant du fait de la nature transversale de cette étude on ne peut pas savoir si c'est la protéinurie qui entraîne l'augmentation des taux de Lp(a) ou si un taux élevé de Lp(a) constitue un risque de néphropathie diabétique 360.

Heller montre des taux de Lp(a) plus élevés chez les diabétiques avec protéinurie (0,26 #177; 0,20 g/I) que chez les patients sans protéinurie (0,13 #177; 0,17 g/I) ou avec une microalbuminurie (0,14 #177; 0,18 g/I), confirmant le lien entre protéinurie et Lp(a) augmentée 358.

Pour d'autres auteurs l'existence d'une néphropathie n'est pas associée à une augmentation de la Lp(a) ³⁶³ et il n'y aurait pas de relation entre la Lp(a) et la rétinopathie ou le taux de microalbuminurie 361.

Macroangiopathie

Legrelle montre une inégalité de distribution de la Lp(a) en fonction des atteintes vasculaires. Ainsi, 25 p.cent des patients diabétiques présentant au moins une atteinte des gros vaisseaux (angor, infarctus du myocarde, accident vasculaire cérébral ou artériopathie des membres inférieurs) ont une Lp(a) supérieure à 0,40 g/I et seulement 48 p.cent une Lp(a) inférieure à 0,20 g/I contre respectivement 12 et 72 p.cent pour les sujets diabétiques sans atteinte vasculaire symptomatique (p<0,05).

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Les diabétiques avec atteinte macroangiopathique sont à 92 p.cent des DNID. Cependant en analyse multivariée, la Lp(a) est à la limite du seuil de signification 361. Dans une étude de 186 DID, les taux de complications (rétinopathie, néphropathie, angor, infarctus, artérite, accidents cérébraux) ne sont pas différents selon que les concentrations de Lp(a) sont inférieures ou supérieures à 0,30 g/I 368

L'étude prospective de Haffner étudie les décès par cardiopathie survenant pendant une période de suivi de 4 ans, dans une population de près de 2000 diabétiques insulino-dépendants et non insulino-dépendants. Ceci est important car dans les études transversales, si une concentration élevée de Lp(a) est associée à une diminution de survie, une partie des sujets avec Lp(a) augmentée peut être décédée avant l'évaluation des complications. Un autre problème est que le risque lié à la Lp(a) a principalement été montré dans les coronaropathies précoces. La plupart des DNID développent cette pathologie à l'âge mûr ou avancé et la Lp(a) pourrait ne pas être un facteur de risque majeur dans ce cas. Ainsi les 35 diabétiques décédés de cardiopathie avant l'âge de 70 ans ont des concentrations et une distribution des concentrations de Lp(a) similaires à celles des diabétiques non décédés appariés sur l'âge, le sexe et le type diabète 368

Au total le risque accru de cardiopathie chez le diabétique ne serait pas directement lié à la Lp(a) qui aurait le même effet que dans la population générale ^363. Et il n'y a pas actuellement de relation démontrée entre la Lp(a) et les autres complications dégénératives du diabète.

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Bien que les résultats de certaines études soient contradictoires, il semble que les concentrations de Lp(a) sont augmentées dans le DID, en relation avec le contrôle métabolique. Dans le DNID, les concentrations de Lp(a) ne sont pas supérieures à celles de la population normoglycémique et ne sont pas influencées par le contrôle glycémique. L'évaluation de l'effet de la microalbuminurie nécessite d'autres études. Quant à la place réelle de la Lp(a) dans le déterminisme des complications dégénératives du diabète, il faudrait disposer d'études prospectives sur un grand nombre d'individus et dans une large gamme d'âges. Les études transversales sont en effet difficiles à interpréter surtout si on ne dispose pas du phénotype de l'apo(a). De même, il faut toujours tenir compte de l'existence ou non d'une microalbuminurie.

Rôle de la glycation des apoprotéines

La glycation des lipoprotéines est impliquée dans le développement des complications de la micro et de la macroangiopathie diabétique et dans l'athérosclérose en général. La glycation des protéines a des effets directs et peut aussi amplifier les effets du stress oxydatif des lipoprotéines. Les apoprotéines peuvent être glyquées comme les autres protéines et peuvent être modifiées par des produits d'oxydation du glucose ou des acides gras, certains auteurs parlant de "glycoxydation" et de "lipoxydation" des lipoprotéines.

Les effets de la glycation des lipoprotéines ont surtout été étudiés sur les LDL.

Les autres lipoprotéines du fait de leurs multiples apoprotéines d'âge variable sont diversement exposées à la glycation. La glycation des LDL augmente leur athérogénicité par un moindre catabolisme par la voie normale du récepteur des LDL et par une fixation accrue aux protéines de la matrice extra-cellulaire ce qui augmente leur susceptibilité à l'oxydation.

Il a été observé que, dans le diabète, le taux de glycation de la Lp(a) est de 2,8 p.cent; il n'est que de 2,0 p.cent dans la population normale. Cette augmentation est corrélée avec le taux de l'HbAlc mais les conséquences sur le métabolisme intracellulaire et sur la liaison aux parois vasculaires restent à clarifier 370

2.8.2.2. Les maladies rénales

Les néphropathies représentent une des grandes causes d'hyperlipidémie secondaire. Le type et le mécanisme diffèrent selon qu'il s'agit d'un syndrome néphrotique, d'une insuffisance rénale chronique ou après transplantation rénale.

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Les concentrations de Lp(a) sont en moyenne plus élevées chez les patients atteints de néphropathie que chez les témoins normaux et rejoignent les valeurs des témoins après guérison de la maladie.

Depuis la publication par Parra de concentrations de Lp(a) multipliées par 3 chez des patients traités par hémodialyse par rapport aux témoins, de nombreuses études ont été publiées sur la Lp(a) dans les maladies rénales telles que le syndrome néphrotique (SN), l'insuffisance rénale chronique (IRC) ou la transplantation (TR) ³⁷¹. Les résultats de quelques unes sont résumés dans le tableau XX.

Protéinurie et syndrome néphrotique

Le syndrome néphrotique est la conséquence d'une perméabilité pathologique aux protéines, de la membrane basale glomérulaire.

Quatre éléments clinico-biologiques définissent le syndrome néphrotique : une abondante protéinurie, une hypoprotéinémie portant surtout sur l'albumine, une tendance à l'oedème généralisé et enfin une hyperlipoprotéinémie volontiers proportionnelle à l'importance de la protéinurie.

L'hyperlipoprotéinémie est liée à une augmentation des VLDL et des LDL dans deux tiers des cas, des LDL seules dans un tiers des cas. La composition des LDL est anormale, caractérisée par un enrichissement en triglycérides. Le cholestérol des HDL est le plus souvent normal mais la composition des HDL est modifiée.

Le mécanisme de cette hyperlipidémie pourrait être une surproduction hépatique de VLDL par stimulation de la synthèse d'apoprotéine B en réponse à la perte urinaire de protéines. Il y a de plus une diminution du catabolisme des VLDL lié à un déficit relatif en apoClI avec diminution d'activité de la lipoprotéine-lipase.

Le risque athérogène du syndrome néphrotique lié à l'hyperlipidémie est très discuté et ne concernerait que les évolutions prolongées. Mais pour certains, les patients avec protéinurie massive ont une incidence accrue de thrombose veineuse et de coronaropathie. Ainsi dans une étude prospective portant sur 142 patients présentant un syndrome néphrotique, Ordonez a évalué à 5,5 le risque relatif d'infarctus du myocarde et à 2,8 celui de décès d'origine coronarienne dans ce groupe de patient 372. Une part de ce risque élevé pourrait être liée à la Lp(a).

Les concentrations de Lp(a) sont augmentées chez les patients protéinuriques ou atteints de syndrome néphrotique et plusieurs études longitudinales ont montré que les concentrations de Lp(a) diminuent après rémission 373 374

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Ces résultats suggèrent que le syndrome néphrotique peut perturber la régulation de la Lp(a) considérée comme largement déterminée génétiquement, et que cette dysrégulation pourrait contribuer à la morbidité vasculaire de cette maladie.

Les altérations du métabolisme des lipoprotéines au cours du syndrome néphrotique sont complexes comprenant une augmentation de synthèse et un catabolisme diminué, les deux phénomènes pouvant influer sur la concentration de Lp(a).

Le mécanisme de l'augmentation de la Lp(a) lors du syndrome néphrotique n'est pas clair. L'augmentation de la Lp(a) n'est pas corrélée avec l'albuminémie, ni avec la filtration glomérulaire 367 374. Stenvinkel montre une corrélation entre le cholestérol et les triglycérides des VLDL et les concentrations de Lp(a) suggérant qu'une augmentation de synthèse hépatique pourrait expliquer les augmentations de ces deux lipoprotéines ^374. Chez les 10 patients pour lesquels il observe une rémission de la maladie, il y a une diminution significative des concentrations de Lp(a), que la rémission soit spontanée ou obtenue par traitement corticoïde, ce qui indique que cette diminution est le résultat du changement de l'état néphrotique et non d'un effet directement thérapeutique.

L'absence d'augmentation de la Lp(a) dans un groupe de néphropathie à IgA où la protéinurie est modérée (1,3 #177; 0,1 g/j contre 8,8 #177; 0,7 g/j dans le syndrome néphrotique) suggère que l'augmentation de Lp(a) du syndrome néphrotique est associée à la protéinurie ^374. Ces patients avaient une albuminémie normale et il a été suggéré que la Lp(a) augmente seulement lorsque l'albumine diminue . En effet, Apple avait supposé que l'hypoalbuminémie et la baisse de pression oncotique stimulaient la synthèse hépatique d'albumine et d'autres protéines synthétisées par le foie comme les apolipoprotéines 375

Il semble en effet que l'augmentation de concentration de la Lp(a) soit plus liée à l'importance de la protéinurie qu'à son étiologie (ou au type histologique) 367 374_.

Wanner étudie des patients présentant une néphropathie diabétique et développant une insuffisance rénale chronique terminale : il confirme l'augmentation de concentration de la Lp(a) dans le syndrome néphrotique. Grâce au phénotypage de l'apo(a), il montre que les malades ont des taux plus élevés que les témoins de même isoforme d'apo(a). Il constate aussi une nette diminution des concentrations en cas de rémission : 9 patients qui avaient des taux de Lp(a) à 0,90 #177; 0,15 g/I lors de la maladie, voient ces taux diminuer à 0,30 #177; 0,08 g/j après rémission. Il montre aussi qu'une diminution de la protéinurie de 1,1 g/j est associée à une diminution des concentrations de Lp(a) de 0,56 #177;0,01 g/I à 0,34 #177; 0,1 g/I 376

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On ne sait pas s'il existe une valeur seuil de protéinurie au delà de laquelle la concentration de Lp(a) augmente dans le sérum.

L'augmentation de la Lp(a) dans cette pathologie pourrait résulter d'une augmentation de synthèse puisque des études cinétiques ont montré que chez les individus ayant le même phénotype d'apo(a) la concentration de la Lp(a) est déterminée par le taux de synthèse 195.

Mais si le rein joue un rôle dans le catabolisme de la Lp(a) comme l'a suggéré Oida, le syndrome néphrotique pourrait influer le taux de catabolisme de la Lp(a) ³⁷. Ceci pourrait aussi être impliqué dans l'augmentation de la Lp(a) lors de l'insuffisance rénale chronique terminale.

Insuffisance rénale chronique

Connue depuis que les patients survivent grâce à l'épuration extrarénale, l'hyperlipidémie secondaire à l'insuffisance rénale chronique apparaît à un stade avancé de la maladie et persiste après mise en route de la dialyse. Elle concerne 60 à 80 p.cent des patients hémodialysés et son importance n'est pas liée aux autres conséquences de l'urémie chronique. Il s'agit d'une augmentation quasi exclusive des VLDL avec une hypertriglycéridémie le plus souvent inférieure à 5 mmol/I, et une diminution des HDL. Une surcharge en IDL est assez fréquente. La LPL et la triglycéride lipase hépatique ont une activité faible. On trouve en général une diminution de l'apo CII et une augmentation de l'apo CIII 92.

Les complications vasculaires athéromateuses apparaissent moins de 5 ans après le début de l'épuration extrarénale, et constituent pour un tiers des patients, la première cause de mortalité à long terme.

De nombreuses études rapportent des concentrations élevées de Lp(a) chez les insuffisants rénaux chroniques hémodialysés ou traités par dialyse péritonélale continue (Tableau )X) 371 378 379

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Les études de type cas-témoins comprenant plus de 100 cas et 100 témoins montrent une augmentation de la Lp(a) qui va de + 27 p.cent à + 88 p.cent chez les cas par rapport aux témoins appariés sur l'âge et le sexe "5351 ³⁶² De plus les Lp(a) sont significativement plus augmentées chez les patients traités par dialyse péritonéale continue que chez ceux traités par hémodialyse ³⁸³. Les études ayant effectué le phénotypage de l'apo(a) montrent que l'augmentation des concentrations de Lp(a) ne s'explique pas par une différence de fréquence des phénotypes d'apo(a) entre cas et témoins mais sont secondaires à la maladie. La diminution des concentrations après guérison de l'insuffisance rénale chronique par la transplantation rénale va également dans ce sens 384 385

Quelques études avec un nombre important de patients et comportant le phénotypage en plus du dosage montrent que la Lp(a) est augmentée lors de l'hémodialyse seulement chez les patients ayant une isoforme d'apo(a) de poids moléculaire élevé 380 381. Dans son étude multicentrique incluant 702 patients, Kronenberg fait la même constatation pour les patients traités par dialyse péritonéale continue et suggère que, comme dans le cas du syndrome néphrotique, l'augmentation des taux de Lp(a) de ces patients est liée à la fuite de protéines dans le liquide de dialyse 383.

Les raisons de cette augmentation sélective des taux de Lp(a) ne sont pas connues. Là encore des études de turnover in vivo permettraient de dire si l'augmentation est liée à une augmentation de synthèse ou à une diminution du catabolisme.

Transplantation rénale

Les anomalies lipidiques associées aux maladies rénales peuvent être normalisées après guérison spontanée ou après transplantation rénale. En effet, après transplantation rénale, l'hyperlipidémie est inconstante, retrouvée dans un tiers des cas seulement. Il s'agit d'une hyperlipidémie mixte qui ressemble à celle observée au cours des corticothérapies prolongées. Elle dépend des corticoïdes, car elle n'est pas observée avec d'autres immunosuppresseurs.

Black observe une diminution significative des concentrations de Lp(a) chez 20 patients après transplantation rénale ^384. D'autres études prospectives ont confirmé cette diminution 385 386 387 388 De plus la diminution concerne principalement les patients avec apo(a) de poids moléculaire élevé alors que les Lp(a) avec apo(a) de faible poids moléculaire demeurent inchangées 381 385_.

Donc les concentrations augmentées de Lp(a) dans l'insuffisance rénale chronique terminale paraissent bien secondaires à la maladie pour deux raisons.

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Elles ne sont pas liées à une plus grande fréquence d'apo(a) de faible poids

moléculaire, et le retour à une fonction rénale normale abaisse les taux de Lp(a) de façon dépendante du phénotype.

Place de la Lp(a) dans le risque athéroqène des maladies rénales

Il existe peu d'études sur le risque d'athérosclérose du syndrome néphrotique. Si ce risque existe, il pourrait être en partie lié à l'augmentation des taux de Lp(a). Ordonez a montré qu'un taux élevé de Lp(a) augmente le risque relatif de maladie ou décès d'origine coronarienne chez ces patients 372.

L'hypercoagulabilité et le risque accru de thrombose sont par contre bien documentés. Les patients atteints de syndrome néphrotique avec Lp(a) augmentée pourraient avoir un risque accru de microthrombose dans les capillaires glomérulaires avec un risque d'aggravation de la maladie rénale, et un risque augmenté de thrombose, ou d'accident cardiovasculaire. Ceci est à confirmer au moyen d'études prospectives sur un grand nombre d'individus.

Kronenberg étudie l'athérosclérose carotidienne évaluée par ultrasonographie chez 167 hémodialysés. Les 108 (65 p.cent) patients présentant des plaques ont des concentrations de Lp(a) significativement supérieures à celles des témoins (p<0,05), et ont trois fois plus souvent des isoformes d'apo(a) de faible poids moléculaire

(27 p.cent) que ceux indemnes (8 p.cent). De plus le nombre de sites artériels touchés augmente avec l'augmentation de Lp(a). Pour un degré d'athérosclérose carotidienne comparable, les patients avec apo(a) de faible poids moléculaire sont en moyenne 10 ans plus jeunes que ceux avec apo(a) de poids moléculaire élevé. En analyse multivariée, l'apo(a) apparaît comme le meilleur marqueur prédictif du degré d'athérosclérose, après l'âge.

L'auteur explique ses résultats par le comportement particulier de la Lp(a) dans l'insuffisance rénale chronique. Les patients ayant une isoforme de faible poids moléculaire sont exposés à de fortes concentrations tout au long de leur vie et sont donc susceptibles d'avoir des lésions d'athérosclérose avant l'insuffisance rénale chronique, et de voir ces lésions évoluer très rapidement lors de la maladie.

Les patients avec une isoforme de poids moléculaire élevé, n'ont des concentrations augmentées que pendant la maladie.

A la différence de la concentration, le phénotype de l'apo(a) pourrait servir de marqueur prédictif des lésions d'athérosclérose antérieures à l'insuffisance rénale. Il est possible que les complications cliniques athéroscléreuses ne menacent la survie

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à long terme des hémodialysés qu'en cas de lésions préexistantes à l'insuffisance rénale chronique ³⁸⁹.

Des études prospectives sont nécessaires pour confirmer l'intérêt de la Lp(a) comme marqueur prédictif des complications athéroscléreuses aux différentes étapes du traitement des insuffisants rénaux chroniques.

Influence de la fonction rénale sur le métabolisme de la Lp(a) et vice versa

Plusieurs auteurs ayant rapporté des taux élevés de Lp(a) dans les maladies rénales, ont émis l'hypothèse d'un rôle du rein dans le métabolisme de la Lp(a), sans toutefois en apporter la preuve. Deux hypothèses permettent d'expliquer les taux élevés de Lp(a) dans ces maladies. Premièrement, le rein aurait une influence indirecte sur la synthèse hépatique de Lp(a) par le biais d'un facteur sécrété ou par les toxines urémiques. Deuxièmement, le rein serait directement impliqué dans le métabolisme normal de la Lp(a). Oida, décrit l'élimination urinaire de fragments d'apo(a) libres (environ 1 à 1,5 mg/j), élimination qui diminue avec la baisse de la filtration glomérulaire 377.

Quant au rôle de la Lp(a) dans la pathogénie de la maladie rénale, si les concentrations élevés sont une cause primaire de maladie rénale, il devrait y avoir une plus grande fréquence d'isoformes de faible poids moléculaire chez les insuffisants rénaux chroniques.

Or ceci n'a pas été observé dans deux grandes études 381 383_.

2.8.2.3. L'hypothyroïdie

Les hormones thyroïdiennes, thyroxine (T4) et triiodothyronine (T3) agissent à plusieurs niveaux du métabolisme lipidique:

- elles augmentent la synthèse de l'HMG CoA réductase et interviennent donc dans la synthèse intracellulaire du cholestérol,

- elles accélèrent le catabolisme hépatique du cholestérol en acides biliaires, - elles stimulent l'activité de la LPL et de la triglycéride lipase hépatique,

- la T3 intervient dans le catabolisme des LDL, en augmentant le nombre des récepteurs des LDL.

La carence en hormones thyroïdiennes va donc entraîner une diminution de la synthèse du cholestérol mais une diminution encore plus importante de son catabolisme, d'où une hypercholestérolémie le plus souvent isolée, ou associée à une hypertriglycéridémie, par ralentissement du catabolisme des VLDL.

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L'hypothyroïdie primaire entraîne les troubles lipidiques les plus marqués. L'hypothyroïdie secondaire à une insuffisance hypophysaire, où la carence en hormones thyroïdiennes est moins importante, provoque des troubles lipidiques plus discrets, et en général de type hyperlipidémie mixte.

Le traitement hormonal substitutif va normaliser les paramètres lipidiques parallèlement au retour vers l'euthyroïdie. L'absence de normalisation complète sous traitement doit faire suspecter une hyperlipidémie familiale associée qui doit être traitée pour son propre compte.

Dans une étude cas - témoins, De Bruin trouve des concentrations moyennes de Lp(a) significativement augmentées chez 19 hypothyroïdiens (0,26 #177; 0,03 g/I) et diminuées chez 27 hyperthyroïdiens (0,08 #177; 0,03 g/I) par rapport à la concentration moyenne de 54 euthyroïdiens (0,15 #177; 0,04 g/I) et de 114 témoins donneurs de sang (0,16 #177; 0,03 g/1).

Chez les hypothyroïdiens, il existe une relation très étroite entre l'index de thyroxine libre, reflet du statut thyroïdien, et la concentration de Lp(a) (après transformation logarithmique). Au cours du traitement hormonal substitutif des hypothyroïdiens, cette relation est également retrouvée et il y a diminution des concentrations de Lp(a) (moins 55 p.cent) et d'apoB (moins 27 p.cent).

Réciproquement, chez les hyperthyroïdiens, le retour à l'euthyroïdie est associé à une augmentation significative des concentrations de Lp(a) et d'apoB 390

Engler montre aussi des taux de Lp(a) abaissés dans l'hyperthyroïdie et augmentés dans l'hypothyroïdie. Le retour à l'euthyroïdie est associé à des variations en sens inverse : augmentation de 60 p.cent chez les hyperthyroïdiens, diminution de

10 p.cent chez les hypothyroïdiens. Il suggère une influence du statut thyroïdien sur le taux de synthèse hépatique de l'apo(a) ³⁹¹.

Dans une étude chinoise, 40 hyperthyroïdiens ont des taux d'apo(a) significativement plus faibles que les témoins normaux (médianes : 0,08 et 0,19 g/I respectivement). Le retour à l'euthyroïdie sous traitement par l'iode radioactive s'accompagne d'une augmentation de 50 p.cent du taux de l'apo(a) et d'une augmentation dans les mêmes proportions du cholestérol total et des LDL, et de l'apoB. Au cours du traitement les taux d'apo(a) sont corrélés avec ceux des hormones thyroïdiennes. L'augmentation de l'apo(a) survient plus tard que celle des autres paramètres et l'auteur explique ce délai par un effet plus rapide sur l'activité des récepteurs des LDL et plus lent sur la synthèse de l'apo(a) 392.

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Klausen mesure les concentrations de Lp(a) de 31 hyperthyroïdiens avant et après le retour à l'euthyroïdie, en tenant compte des phénotypes d'apo(a). Les concentrations augmentent significativement (p<0,001) de 0,10 g/I (0,06 - 0,23) à 0,19 g/I (0,07 - 0,30), et indépendamment du poids moléculaire faible ou élevé des isoformes d'apo(a) 393

Le risque accru d'athérosclérose précoce chez les hypothyroïdiens a été attribué aux concentrations augmentées de cholestérol des LDL et d'apoB mais les concentrations augmentées de Lp(a) trouvées chez ces patients pourraient accélérer le développement de la maladie.

Des mécanismes hormono-dépendants sont susceptibles d'expliquer l'influence du statut thyroïdien sur les concentrations de Lp(a). Les taux de Lp(a) sont génétiquement déterminés par le taux de synthèse hépatique de l'apo(a). Or il a été montré que l'administration de T3 diminue le taux de synthèse hépatique de l'apoB. Comme l'apoB et la Lp(a) se comportent de façon parallèle chez les hyperthyroïdiens, De Bruin considère comme probable que les hormones thyroïdiennes diminuent la synthèse d'apo(a) et la sécrétion de Lp(a). Toutefois chez les hypothyroïdiens, c'est la diminution d'activité des voies cataboliques des LDL (récepteurs des LDL et récepteurs scavenger) qui expliquerait l'augmentation des concentrations de Lp(a) plus qu'une augmentation de synthèse 39°.

Il reste à évaluer la place de la Lp(a) dans les complications vasculaires de l'hypothyroïdie grâce à des études prospectives portant sur de nombreux individus et tenant compte des isoformes d'apo(a).

2.8.2.4. La goutte

La maladie goutteuse primitive est très souvent associée à une hyperlipidémie (augmentation des triglycérides et de l'apoB, diminution du cholestérol HDL). De plus, les crises de gouttes, de colique néphrétique et l'hyperuricémie sont fréquentes dans les hypertriglycéridémies endogènes (types Ilb, Ill et IV). En outre l'acide urique semble capable de stimuler la prolifération des cellules musculaires lisses.

Les pathologies par athérosclérose constituent une importante cause de décès dans ce groupe de patients où s'associent plusieurs facteurs de risque.

Takahashi comparant 175 hommes atteints de goutte primitive à 172 témoins du même âge, montre que les concentrations de Lp(a) sont significativement différentes (p<0,01) avec une médiane plus élevée chez les malades (0,16 g/1) que chez les témoins (0,09 g/1).

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Deux hypothèses physiopathologiques pourraient expliquer les différences :

- une augmentation de la Lp(a) comme marqueur de l'inflammation ce qui a été évoquée dans certaines études ²⁵¹. Mais aucun de ses patients ne présentait d'épisode d'arthrite aiguë.

- une plus grande fréquence d'isoformes d'apo(a) de faible poids moléculaire mais les isoformes n'ont pas été typés dans cette étude et les distributions sont déviées de façon similaire suggérant que les principaux déterminants des concentrations de Lp(a) sont communs chez les goutteux et chez les témoins.

Chez 15 patients ayant des concentrations de Lp(a) supérieures à 0,20 g/I, un traitement par le nicéritrol (dérivé de l'acide nicotinique peu susceptible d'augmenter l'acide urique) a été institué. Ce traitement a entraîné une diminution significative des concentrations de 0,42 #177; 0,06 à 0,33 #177; 0,05 g/I après 5 mois.

Il apparaît nécessaire d'évaluer de façon prospective si ce traitement permet de diminuer l'incidence de la maladie athéroscléreuse chez ce type de patient "4

Ces résultats suggèrent que le dosage de la Lp(a) en plus du bilan lipidique standard est important, ces patients ayant souvent des anomalies favorisant l'athérosclérose.

2.8.3. Autres maladies

2.8.3.1. Les maladies hépatiques

Comme le foie occupe une place centrale dans le métabolisme des lipoprotéines, les affections de cet organe sont à l'origine de dyslipidémies importantes.

Les maladies hépatiques acquises qui ont des conséquences importantes sur le métabolisme des lipoprotéines sont essentiellement de 2 types :

- les cholestases, qui aboutissent à un défaut d'excrétion du cholestérol et des acides biliaires se traduisant par la présence de lipoprotéines à la fois anormales et caractéristiques. La lipoprotéine X (LpX), caractéristique de la cholestase comprend essentiellement des phospholipides (65 p.cent) du cholestérol libre (25 p.cent) et un peu de protéines, de triglycérides, et de cholestérol estérifié. La protéine majeure est l'albumine avec un peu d'apo AI, C et E. La synthèse de l'apoprotéine Al est souvent effondrée ce qui entraîne une importante diminution des HDL.

Le mécanisme lié à la production des lipoprotéines anormales semble principalement la régurgitation biliaire. Ainsi la Lpx semble se former dans les canalicules biliaires et non dans les hépatocytes. Elle résulterait de l'interaction des lipides biliaires avec les autres constituants de la bile et du sérum, en particulier l'albumine.

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L'activité de la LCAT est souvent normale dans la cholestase de courte durée et n'est diminuée que dans l'obstruction biliaire prolongée. En cas de déficit en activité LCAT, la plupart des classes de lipoprotéines sont déficientes en esters de cholestérol, enrichies en triglycérides et phospholipides, et ont une composition anormale en apoprotéines.

- les lésions hépatocellulaires qui peuvent affecter d'une part les réactions normales de la biosynthèse, de la sécrétion et du catabolisme des lipoprotéines, d'autre part, la synthèse des enzymes de leur métabolisme telle que la LCAT.

Les anomalies les plus caractéristiques semblent être une diminution de l'activité des enzymes d'origine hépatique comme la LCAT et la triglycéride lipase, et une capacité réduite du foie à dégrader les remnants de lipoprotéines. Les conséquences sur les lipoprotéines sont variables selon que l'atteinte hépato-cellulaire est aiguë ou chronique. En général, les anomalies sont plus intenses dans les atteintes aiguës (hépatites aiguës virales ou alcooliques) que dans les maladies chroniques (cirrhose ou carcinome hépato-cellulaire). Il s'agit souvent d'hypertriglycéridémies modérées par accumulation de LDL enrichies en triglycérides et de diminutions des HDL qui sont pauvres en apoAl et All.

Cholestase intra-hépatique

Feely montre que 30 patients atteints de cirrhose (24 d'origine alcoolique, 5 par hépatite chronique active et 1 hémochromatose) ont des taux de Lp(a) diminués par rapport aux témoins, ces taux ont tendance à être d'autant plus faibles que la cirrhose est sévère. Il suggère que les faibles concentrations de Lp(a) expliqueraient le faible risque vasculaire de ces patients 19°.

Gregory étudie 42 patients atteints de cirrhose biliaire primitive (CBP) et 39 patients appariés sur l'âge et le sexe et atteints d'autres maladies hépatiques. Ces 2 groupes sont comparés à 432 témoins. Les 2 groupes de patients ont des taux médians de Lp(a) plus faibles que ceux des témoins :

- groupe CBP, médiane : 0,03 g/I (0,01-0,76)

- autres maladies hépatiques, médiane : 0,05 g/I (0,01-0,60)

-témoins, médiane : 0,08 g/I (0,01-1,03)

La significativité par rapport aux témoins est respectivement de p < 0,005 pour le groupe CBP et p < 0,0001 pour les autres maladies hépatiques. Il y a de plus un pourcentage important de Lp(a) non détectables chez les patients : 29 p.cent dans le groupe CBP, 28 p.cent dans l'autre groupe, contre seulement 3 p.cent des témoins. Dans les 2 groupes de patients la concentration de Lp(a) est corrélée avec la

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bilirubinémie. Comme ce dernier paramètre à un pouvoir prédictif du pronostic de la CBP, les données suggèrent que la Lp(a) pourrait constituer un reflet de la fonction hépatique 395

Allessandri évalue les taux de Lp(a) de 30 patients cirrhotiques (26 post hépatite virale, 4 d'origine alcoolique) et montre aussi une diminution qui est corrélée avec le diminution du taux de prothrombine (TP), de l'apoB et de l'albumine. Les taux sont plus abaissés dans les formes les plus graves (score de Child-Turcotte) ce qui confirme les résultats de Feely ¹⁹⁰. L'absence de corrélation entre la diminution de la Lp(a) et la diminution des autres paramètres lipidiques suggère que l'abaissement des taux de Lp(a) est lié à la diminution de synthèse des protéines par le foie 396

Selvais confirme que les concentrations de Lp(a) sont abaissées chez les patients avec atteinte hépatique : 68 patients (dont 50 cirrhotiques) ont une concentration moyenne de Lp(a) de 0,09 #177; 0,14 g/I contre 0,24 #177; 0,34 g/I chez les témoins. Les taux de Lp(a) sont ici aussi, corrélés avec le TP et l'albumine (p <0,003 et < 0,05 respectivement). Les faibles taux de Lp(a) sont surtout liés à l'état fonctionnel du foie, notamment aux capacités de synthèse, et non à l'étiologie de la maladie 189.

Atteinte hépato-cellulaire

Geiss compare les concentrations de Lp(a) de 74 patients atteints d'hépatites virales aiguës [à virus A (n = 32), B (n = 28) ou C (n = 14)], à celles de 404 témoins. Pendant la phase aiguë de la maladie, les taux médians de Lp(a) des patients sont significativement plus faibles que ceux des témoins [0,07 g/I (0,00 - 0,69) vs 0,17 g/I (0,00 - 3,18)] alors que les différentes isoformes d'apo(a) sont également distribuées dans les 2 groupes. La diminution apparaît indépendante du poids moléculaire de l'isoforme d'apo(a) et de l'étiologie de l'hépatite.

Dans un sous groupe de 23 patients suivis jusqu'à la guérison, les taux médians de Lp(a) sont passés de 0,07 g/I pendant l'hépatite à 0,32 g/I après, avec une corrélation entre l'augmentation de la Lp(a) et la normalisation du TP ³⁹⁷.

Au total, les affections hépatiques chroniques et aiguës s'accompagnent d'une baisse des taux de Lp(a) qui est souvent associée à la sévérité de la maladie et corrélée avec les test fonctionnels hépatiques.

Le taux de Lp(a) pourrait évaluer la fonction hépatique mais compte-tenu des larges variations interindividuelles, ce paramètre semble d'utilisation assez complexe.

2.8.3.2. Maladies rhumatismales, connectivites Polyarthrite rhumatoïde

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La polyarthrite rhumatoïde est une maladie inflammatoire où la Lp(a) est donc susceptible d'augmenter. Dans une étude suédoise, 93 patients avec polyarthrite rhumatoïde de sévérité moyenne sont comparés à 67 témoins appariés sur l'âge. Les taux de Lp(a) sont significativement plus élevés chez les patients (0,23 #177; 0,02 g/I) que chez les témoins (0,15 #177; 0,02 g/I). Pour 12 patients ayant une concentration supérieure à 0,48 g/I (95ème percentile), il existe une corrélation entre Lp(a) et des marqueurs de l'inflammation comme la vitesse de sédimentation et l'orosomucoïde, mais pas avec la CRP.

L'augmentation de la Lp(a) pourrait résulter en partie de l'inflammation mais les auteurs suggèrent que la Lp(a) pourrait expliquer une part de la mortalité vasculaire élevée de ces patients ³⁹⁸.

Lupus érythémateux disséminé

Cette maladie est associée à une mortalité cardiovasculaire accrue.

Les taux de Lp(a) de 39 patients en phase active de la maladie sont supérieurs à ceux de témoins normaux (0,20 vs 0,12 g/1). Les taux supérieurs à 0,30 g/I sont plus fréquents chez les malades que chez les témoins. Ces taux sont corrélés avec la protéinurie et inversement avec l'albuminémie 399.

Aucune preuve n'a encore été apportée de la responsabilité de la Lp(a) dans la mortalité vasculaire de ces patients.

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2.8.3.3. Thromboses veineuses

Si le rôle de la Lp(a) est bien établi dans la pathologie athérothrombotique des artères, il a été peu étudié dans les thromboses veineuses.

Mârz compare les taux de Lp(a) de 203 sujets hospitalisés pour thrombose veineuse à ceux de 115 donneurs de sang. Les concentrations de l'ensemble des malades (0,17 g/I) ne sont pas différentes de celles des témoins (0,16 g/1). Les malades sont répartis en 3 groupes selon qu'il y a ou non des facteurs de risque de thrombose (antécédents familiaux ou marqueurs biologiques de risque thrombotique) et les taux de Lp(a) sont similaires dans les trois groupes ^269. Cette étude va à l'encontre d'un rôle de la Lp(a) dans la thrombose veineuse.

La Lp(a) a été donc étudiée dans des pathologies très variées mais pour certaines (maladies hépatiques, dysthyroïdies, maladies rhumatismales, goutte, cancer....) son intérêt reste à confirmer. Les variations dans diverses pathologies pourraient cependant apporter des éclaircissements, soit sur son métabolisme, soit sur son rôle pathogénique.

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3. Résultats personnels

Lorsque les médecins de l'hôpital Beaujon (AP-HP), principalement des services de cardiologie (40 p.cent des demandes) et de chirurgie vasculaire (19 p.cent des demandes) prescrivent un bilan lipidique complet pour leurs patients, nous effectuons, au service de Biochimie les analyses suivantes :

- examen de l'aspect du sérum,

- dosages enzymatiques du cholestérol et des triglycérides,

- dosages immunonéphélémétriques des apoprotéines Al et B avec calcul du rapport apoprotéine B sur apoprotéine Al,

- électrophorèse des lipoprotéines sur un gel d'agarose, permettant la séparation des alpha-, prébêta- et bêtalipoprotéines et la mise en évidence éventuelle, notamment, de chylomicrons.

Devant l'intérêt croissant porté à la Lp(a) et du fait des publications montrant son implication dans les maladies cardiovasculaires, sa recherche et son dosage ont été inclus dans les bilans lipidiques complets.

Dès la mise à disposition du nouveau support d'électrophorèse dont la composition permet en plus d'individualiser la Lp(a) (Hydragel LIPO + Lp(a)^b), nous avons évalué ses performances pour le typage des profils lipoprotéiques et pour le dépistage de la présence d'une Lp(a).

Il fallait d'une part s'assurer que le nouveau support permettait un typage fiable des profils lipoprotéiques des patients, d'autre part vérifier le taux à partir duquel il permettait la mise en évidence de la Lp(a).

Nous avons ensuite comparé deux méthodes de dosage de la Lp(a) puis choisi la méthode adaptée à nos spécificités.

Enfin, une analyse portant sur les résultats de plusieurs années a été effectuée.

3.1. Matériel et méthodes

3.1.1. Séparations des lipoprotéines par électrophorèse

La technique habituellement utilisée est une électrophorèse sur gel d'agarose : après dépôt de 1 pI de sérum dans une "rigole" préformée dans le gel, migration à 100 V pendant 35 minutes et coloration au rouge gras, l'importance relative des fractions séparées est évaluée par densitométrie à 530 nm. Sur ce support la Lp(a) migre

b SEBIA

32, rue Maximilien Robespierre, 92130 Issy-les-Moulineaux

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avec les prébêtalipoprotéines et on ne peut la repérer aisément que lorsqu'elle se trouve à concentration notable et que le sérum a été analysé le jour du prélèvement. L'addition à un gel d'agarose d'un sel de magnésium [Hydragel LIPO + Lp(a)] permet de diminuer la mobilité des alpha-, prébêta- et bêtalipoprotéines sans affecter la mobilité de la Lp(a) qui se trouve ainsi séparée des prébêtalipoprotéines. Ceci permet de la mettre en évidence sous forme d'une bande plus ou moins nette située entre les alpha et les prébêtalipoprotéines. Après dépôt de 3 pl de sérum sur le gel, migration à 50 V pendant 90 minutes, les fractions lipoprotéiques séparées sont colorées par le noir soudan et leurs proportions relatives sont évaluées par densitométrie à 570 nm (Figure 24).

3.1.2. Dosage de la Lp(a)

Parmi les nombreuses méthodes de dosage de la Lp(a), le choix a été discuté entre l'immunonéphélémétrie et l'électroimmunodiffusion de Laurell.

Immunonéphélémétrie

La Lp(a) contenue dans le sérum à doser est mise en présence d'un antisérum spécifique, en milieu liquide. Il se forme des immuncomplexes qui dispersent la lumière projétée. L'intensité de la lumière dispersée est fonction de la concentration de Lp(a) dans l'échantillon. Les concentrations des sérum de patients sont calculées à partir d'une gamme établie avec un standard de concentration connue.

Les dosages ont été réalisés avec un néphélémètre Laser (BN100, Behring Diagnostic) et les réactifs (antisérum, standard et contrôle ) du même fabricant. Electroimmunodiffusion

Les dosages ont été réalisés par la technique d'électro-immunodiffusion en gel

d'agarose selon Laurell avec le coffret Hydragel Lp(a) ^d.

Les échantillons diffusent sous l'influence du courant électrique dans un gel d'agarose contenant un antisérum spécifique en concentration constante. La concentration de Lp(a) (g/1) des échantillons de patients est évaluée par rapport à une gamme d'étalonnage en 4 points. Les points de la gamme, le contrôle et les échantillons de patients sont déposée dans des puits (5p1) préformés dans le gel. Après migration pendant 4 heures à 50V et révélation au violet acide, la présence de

C Behring Diagnostic

260, ay. Napoléon-Bonaparte, 92500 Rueil-Malmaison

^d SEBIA

32, rue Maximilien Robespierre, 92130 Issy-les-Moulineaux

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la lipoprotéine est matérialisée par des pics dont la hauteur, mesurée à l'aide d'une règle millimétrée est proportionnelle à la concentration de la Lp(a) (Figure 25).

3.1.3. Population étudiée

Un total de 1557 bilans lipidiques complets a été réalisé entre avril 1993 et avril

1998. Ont été exclus :

- les bilans répétés pour les mêmes patients (n=39)

- les bilans sur sérums lactescents ou opalescents empêchant le dosage des

apoprotéines Al et B (n=5)

- les bilans pour lesquels le dosage de la Lp(a) n'a pas pu être réalisé (n=6)

- les sujets dont l'âge n'est pas connu (n=3)

Le pourcentage d'exclusion est de 3,4 p.cent. Il reste un effectif de 1504 patients.

La population est constituée de 873 hommes (58,0 p.cent) et de 631 femmes (42 p.cent),

soit un sexe ratio hommes / femmes égal à 1,38.

L'âge moyen de la population est de 56,7 #177; 16,4 ans, l'âge moyen des hommes est

de 58,1 #177; 14,1 ans et celui des femmes est de 54,7 #177; 18,9 ans.

Les hommes sont significativement plus âgés que les femmes avec p <0,01 (E = 2,77).

Nous avons donc établi les structures d'âge des 2 groupes ainsi constitués.

	Hommes		Femmes		Total
Age (années)	n	p.cent	n	p.cent	N	p.cent
moins de 30	21	2,4	79	12,5	100	6,7
31-40	70	8,0	85	13,5	155	10,3
41-50	175	20,0	108	17,1	283	18,8
51-60	226	25,9	96	15,2	322	21,4
61-70	197	22,6	105	16,6	302	20,1
71 et plus	184	21,1	158	25,1	342	22,7
Total	873	100	631	100	1504	100

Structures d'âge des hommes, des femmes et de l'ensemble de la population Les structures d'âge des 2 populations sont différentes (Chie = 96,88), avec p<0,001.

Le calcul des pourcentages d'hommes et de femmes dans chaque classe d'âge permet de mieux apprécier les différences de répartition des 2 populations selon l'âge :

	Hommes		Femmes		Total
Age (années)	n	p.cent	n	p.cent	n	p.cent
moins de 30	21	21,0	79	79,0	100	100
31 - 40	70	45,2	85	54,8	155	100
41 - 50	175	61,8	108	38,2	283	100
51 - 60	226	70,2	96	29,8	322	100
61 - 70	197	65,2	105	34,8	302	100
71 et plus	184	53,8	158	46,2	342	100

Pourcentage d'hommes et de femmes dans chaque classe d'âge

Il y a significativement plus de femmes jusqu'à 40 ans et plus d'hommes entre 41 et 70 ans.

Nous avons successivement choisi deux séries de critères pour définir puis comparer des groupes de sujets au sein de la population étudiée.

1 - La classification des sujets selon les critères biologiques (paramètres du bilan lipidique) nous a permis de les répartir en 4 groupes :

- normolipidémique (NL) - hypercholestérolémie pure (HCP) - hyperlipidémie mixte (HLM) - hypertriglycéridémie pure(HTP)

f cholestérol inférieur ou égal à 5,20 mmol/I et t triglycérides inférieur ou égal à 1,70 mmol/I f cholestérol supérieur à 5,20 mmol/I et t triglycérides inférieur ou égal à 1,70 mmol/I f cholestérol supérieur à 5,20 mmol/I et t triglycérides supérieur à 1,70 mmol/I f cholestérol inférieur ou égal à 5,20 mmol/I et t triglycérides supérieur à 1,70 mmol/I

Les patients se répartissent dans ces groupes de la façon suivante :

	NL			HCP			HLM			HTP		Total
	n	p.cent	n		p.cent	n		p.cent	n		p.cent	n	p.cent
Hommes	239	57,7	280		47,9	289		70,8	65		67,0	873	58
Femmes	175	42,3	305		52,1	119		29,2	32		33,0	631	42
Total	414	100	585		100	408		100	97		100	1504	100

Répartition des hommes et des femmes selon le profil lipidique

2 - La répartition des sujets selon des critères cliniques nous a conduit à définir 6 groupes :

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- Un groupe (n=113, soit 7,5 p.cent) rassemblant le personnel de l'hôpital qui s'est "autoprescrit" un bilan lipidique complet, le centre de transfusion et la médecine du travail.

et 5 groupes de patients selon les critères suivants :

- Groupe "Pathologies digestives" (n=83, soit 5,5 p.cent) réunissant les patients hospitalisés et les consultants des services de gastroentérologie, d'hépatologie et de chirurgie digestive.

- Groupe "Maternité-Gynécologie" (n=101, soit 6,7 p.cent), qui rassemble les patientes hospitalisées en maternité ou en gynécologie et les consultantes.

- Groupe "Neurologie" (n=106, soit 7,0 p.cent) rassemblant les patients hospitalisés en neurologie, neuro-chirurgie et psychiatrie.

- Groupe "Cardiovasculaire" (n=899, soit 59,8 p.cent), comprenant les patients de cardiologie (n=611) et de chirurgie vasculaire (n=288).

- Groupe "Autres maladies" (n=202, soit 13,5 p.cent) réunissant diverses consultations (médecine, anésthésie,...), les patients des services d'hématologie, de pneumologie,...

3.1.4. Outils statistiques

Les pourcentages ont été comparés par le test du Chi_e.

Les moyennes ont été comparées par le test de l'écart réduit (pour deux moyennes à comparer) et par analyse de la variance (plus de 2 moyennes à comparer). L'ajustement sur l'âge a été fait par la méthode de standardisation directe (ou méthode de la population-type).

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3.2. Résultats

Ils sont exposés en deux parties :

- les comparaisons de techniques analytiques,

- les résultats de la population de 1504 bilans lipidiques complets consécutifs.

3.2.1. Comparaisons de techniques analytiques

3.2.1.1. Séparation des lipoprotéines par électrophorèse

Nous avons comparé les résultats des séparations électrophorétiques des lipoprotéines réalisées avec un gel d'agarose simple et avec l'Hydragel LIPO+Lp(a). Typage des profils lipoprotéiques

Beaucoup plus que les pourcentages densitométriques des différentes fractions, le typage des profils lipoprotéiques des sérums de patients se fait par comparaison visuelle de l'intensité relative des fractions avec celles d'un sérum normolipidémique. Les sérums de 69 patients ont fait l'objet d'un lipoprotéinogramme sur les 2 supports et ont été typés indépendamment de l'aspect obtenu avec le second support :

	Gel d'agarose simple	Hydragel LIPO + Lp(a)
Profil normal	26	26 dont 8 avec Lp(a)
Augmentation des 0 lipoprotéines	15	15 dont 7 avec Lp(a)
Augmentation des 0 et des pré-0 lipoprotéines	8	8 dont 4 avec Lp(a)
Augmentation des pré-0 lipoprotéines	13	13 dont 7 avec Lp(a)
Diminution des a lipoprotéines	3	3 dont 3 avec Lp(a)
Diminution des a- et augmentation des pré-13 lipoprotéines	1	1 dont 1 avec Lp(a)
Présence d'héparine	3 (non interprétables)	3 (dont 1 interprétable)

Résultats comparés du typage de 69 sérums avec les 2 supports

L'interprétation aboutit, en dehors de la présence ou non d'une Lp(a) à des conclusions similaires. Lorsqu'il y a une bande de Lp(a) intense sur le nouveau gel, on ne devine la présence de Lp(a) avec le gel habituel que dans 3 cas sur 13.

Nous avons conclu que les deux supports sont équivalents pour le typage visuel des profils lipoprotéiques, indépendamment de la Lp(a). Sur le plan de l'aspect du lipoprotéinogramme, l'Hydragel LIPO + Lp(a) donne une meilleure focalisation des alphalipoprotéines mais une moins bonne séparation des bêta- et des prébêtalipoprotéines ce qui ne gêne cependant pas l'interprétation.

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L'usage est d'inclure, dans le comte-rendu adressé au clinicien, en plus du commentaire du biologiste, les pourcentages des différentes fractions. Dans notre pratique nous n'indiquons pas de "valeurs normales" pour ces pourcentages. Nous avons cependant vérifié, avec 62 sérums ayant des concentrations de cholestérol total comprises entre 4,0 et 5,2 mmol/I et de triglycérides inférieures à 1,7 mmol/I, que les valeurs trouvées étaient en accord avec celles annoncées par le fabricant :

n = 62 sérums normaux	pourcentages trouvés		"Normales" fabricant (p.cent) )
	m-2SD	m+2SD
a lipoprotéines	19	49	22 à 46
prép lipoprotéines	0	19	0 à 27
3 lipoprotéines	41	69	47 à 71

Pourcentages moyens des fractions lipoprotéiques de sérums normaux Par comparaison avec la technique usuelle, le support Hydragel LIPO + Lp(a) donne des pourcentages qui sont en moyenne :

6 p.cent plus faibles pour les a lipoprotéines

3 p.cent plus faibles pour les pré6 lipoprotéines et

7 p.cent plus forts pour les R lipoprotéines

Ceci est sans incidence sur le typage de profils lipoprotéiques.

Sensibilité et spécificité de la recherche de Lp(a) sur Hydragel LIPO + Lp(a) Lorsqu'elle est détectable, la Lp(a) se présente sous forme d'une fraction supplémentaire dont la position peut varier légèrement d'un échantillon à l'autre selon le phénotype de l'apo(a). Le plus souvent la Lp(a) constitue une bande bien individualisée entre les alpha- et les prébêta-lipoprotéines, mais parfois, surtout lorsqu'elle se trouve en concentration faible, la Lp(a) apparaît sous forme d'une "bosse" devant les alphalipoprotéines (Figure 24).

Nous avons étudié la sensibilité et la spécificité de la mise en évidence de la fraction Lp(a) avec le nouveau support en effectuant les dosages de Lp(a) de 154 sérums ayant été soumis à l'électrophorèse par l'Hydragel LIPO + Lp(a).

Les dosages ont été réalisés par la technique d'électro-immunodiffusion.

Dans notre contexte, la sensibilité du test exprime le pourcentage de sérums reconnus comme Lp(a) positifs à l'électrophorèse parmi tous les sérums ayant une concentration de Lp(a) supérieure à un seuil donné, et la spécificité est le pourcentage de sérums reconnus comme Lp(a) négatifs à l'électrophorèse parmi tous les sérums ayant une concentration de Lp(a) inférieure au seuil donné.

Lp(a) absente ou non détectable_fI

j^yl

I j

I ^iI

I

Liikaypres'eme"sous rofine a'uhe odsse
Lp(a)

Lp(a) présente sous forme d'une bande

pré-p

-L
·

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Figure 24 : Exemples de profils lipoprotéiques avec l'Hydragel LIPO + Lp(a)

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Le seuil de détection annoncé par le fabricant "se situe entre 0,15 et 0,20 g/I selon les sérums". Nous avons calculé pour notre série la sensibilité et la spécificité pour trois seuils de concentration : 0,20 0,25 et 0,30 g/I et deux critères de positivité :

- présence d'une bande bien individualisée entre les alpha- et les p ré bêta l i po p roté i nes,

- présence d'une bande définie comme ci-dessus, ou d'une "bosse" devant les alphalipoprotéines.

Les résultats suivants ont été obtenus :

Critères visuels -	Bande nette			Bande ou "bosse"
Seuils (g/I) 4.	Sensibilité p.cent	Spécificité p.cent		Sensibilité p.cent	Spécificité p.cent
0.20	68	97		79	91
0.25	70	93		80	86
0.30	89	92		92	83

Sensibilité et spécificité de la recherche de Lp(a) par électrophorèse

La sensibilité augmente avec le seuil de positivité et, pour un même seuil, est d'autant plus élevée que le critère de positivité augmente le nombre de positifs ("bosse").

Il existe deux risques :

- dépister une Lp(a) de concentration inférieure au seuil de détection de l'électrophorèse

- "passer à côté" d'une Lp(a) de concentration supérieure au seuil de détection de l'électrophorèse.

Ces deux risques sont minima quand la somme "sensibilité + spécificité" est la plus élevée.

Seuil	Bande	Bande ou bosse
0,20 g/I	1.65	1.70
0,25 g/I	1.63	1.66
0,30 g/I	1.82	1.75

Sommes "sensibilité + spécificité" de la recherche de Lp(a) à 3 seuils de concentration et selon 2 critères d'identification

Le seuil de dépistage qui minimise les deux risques est donc de 0,30 g/I avec comme critère de positivité la présence d'une bande.

L'analyse de ces résultats nous a incité à réaliser désormais les lipoprotéinogrammes avec l' Hydragel LIPO + Lp(a).

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3.2.1.2. Dosage de la Lp(a)

Comparaison de deux techniques analytiques :I'immunonéphélémétrie et

l'électroimmunodiffusion.

L'immunonéphélémétrie présente les avantages :

- d'être automatisée,

- facile à mettre en oeuvre,

- et d'avoir un domaine de mesure important (0,10 à 1,70 g/1).

Les inconvénients sont :

- impossibilité de doser les sérums troubles,

- sensibilité à la taille de l'analyte,

- nécessité de réaliser les dosages sur sérums frais (il est fortement déconseillé de

congeler les échantillons)

De plus le fabricant a mis en évidence, pour certains échantillons, l'existence de

réactions non spécifiques obligeant à effectuer un blanc pour chaque sérum. Si le

résultat du blanc dépasse une certaine valeur, le fabricant conseille d'effectuer le

dosage par une autre méthode.

L'électroimmunodiffusion présente les avantages :

- de pouvoir doser les sérums troubles,

- d'être peu sensible à la taille de l'analyte,

- d'autoriser la congélation des échantillons avant dosage

- d'être bien adaptée aux petites séries.

Les inconvénients sont :

-d'être entièrement manuelle,

- délicate à mettre en oeuvre, et longue,

- d'avoir un domaine de mesure moins étendu (0,14 à 0,60 g/I) (Figure 25)

Nous avons tout d'abord comparé les qualités de répétabilité, de reproductibilité et testé les interférence analytiques de chaque méthode. Puis nous avons comparé les résultats de 84 sérums dosés avec ces deux méthodes.

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Répétabilité

La répétabilité de l'immunonéphélémétrie a été évaluée en dosant 10 fois de suite deux sérums différents et en calculant les moyennes, les écarts types et les coefficients de variation (C.V. = écart type / moyenne):

moyennes : 0,504 0,428

écarts types : 0,005 0,008

C.V.: 1,0 p.cent 1,8 p.cent

La répétabilité de l'électroimmunodiffusion, très dépendante du manipulateur, n'a pas été mesurée.

Reproductibilité

Elle a été évaluée sur les sérums de contrôle respectifs de chaque technique :

	Immunonéphélémétrie	Electroimmunodiffusion
n	16	16
moyenne (g/I)	0,410	0,403
ecart-type	0,0099	0,0131
coefficient de variation (p.cent)	2,4	3,3

Interférences analytiques

Elles ont été testées selon les protocoles établis par la Société Française de Biologie

Clinique ^e. Ces protocoles consistent à effectuer des surcharges d'un même sérum

par:

- une solution de lipides pour alimentation parentérale pour tester l'influence de

l'opalescence,

- une solution d'hémoglobine pour tester l'influence de l'hémolyse,

- une solution de bilirubine pour tester l'influence de l'ictère.

Les surcharges effectuées ont été évaluées

- par la mesure d'indices d'opalescence et d'hémolyse sur un automate de biochimie

(Hitachi 717, Boehringer)

- par le dosage de la bilirubine.

Les résultats montrent que l'opalescence du sérum même minime, est très gênante

en immunonéphélémétrie (résultats par excès) alors qu'elle n' a pas d'effet sur les

résultats du dosage par électroimmunodiffusion :

^e Annales de Biologie Clinique, 1986, 44, 686-745

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Opalescence	Immunonéphélémétrie		Electroimmunodiffusion
Tubes (0 = sans surcharge)	Indice d'opalescence	Résultats des dosages de Lp(a)	Indice d'opalescence	Résultats des dosages de Lp(a)
0	0	0,47	0	0,40
1	1	0,56	1	0,41
2	2	0,74	1	0,40
3	3	> 1,65	1	0,41
4	7	> 1,65	2	0,41
			6	0,41

Pour les deux techniques, la présence d'hémoglobine dans le sérum n'a pas d'incidence sur les résultats des dosages.

Enfin, l'ictère (jusqu'à 400 pmol/I de bilirubine) n'affecte pas les résultats obtenus avec l'électroimmunodiffusion.

Figure 25 : Dosage de la Lp(a) par électroimmunodiffusion

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Corrélation des résultats de patients

Nous avons procédé au dosage de la Lp(a) de 84 sérums de patients par les deux

techniques.

Parmi ces 84 sérums, 13 ne sont pas utilisables car présentent :

- en électroimmunodiffusion : une absence de pic ou un pic trop petit pour être

mesuré,

- en néphélémétrie : un résultat inférieur au seuil de détection (0,10 g/1). Un des

13 sérums a donné un blanc élevé.

Sur les 71 résultats restant, 6 ont donné en néphélémétrie, un blanc élevé, rendant le

résultat non exploitable. Au total, le pourcentage de réactions non spécifiques par

néphélémétrie est, dans cette série de 7 sur 83 (8,3 p.cent).

Il reste donc 65 couples de résultats exploitables :

- moyenne par la technique néphélémétrique = 0,379 g/I

- moyenne par la technique d'électroimmunodiffusion = 0,372 g/I

Le coefficient de corrélation et l'équation de la droite sont indiqués sur la figure 26.

n = 65

r = 0,9723

y = 0,9898x - 0,0031

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00

Lp(a) (g!!), Néphélémétrie

·

-

· · ·

I I

2,00

1,80

c o

.5

1.60

3 1,40

o

1,20

E E

L1.1 0,80

₀,60

â

- 0,40

0,20

0.00

Figure 26 : Dosage de la Lp(a), corrélation entre la néphélémétrie et
l'électroimmunodiffusion

On constate que les résultats des deux techniques sont bien corrélés.

Nous avons fait le bilan des avantages et inconvénients des deux techniques

	Immunonéphélémétrie		Electroimmunodiffusion
	Avantages	Inconvénients	Avantages	Inconvénients
Automatisation	OUI			NON
Répétabilité	< 5 p.cent			non testée
Reproductibilité	< 5 p.cent		< 5 p.cent
Interférences
Opalescence		+++	NON
Hémolyse	NON		NON
Ictère		non testée	NON
Réactions non spécifiques		OUI	NON
Conservation des échantillons avant dosage		NON	OUI
Prix du test		plus onéreux	moins onéreux

Il est apparu que, pour notre activité, l'électroimmunodiffusion présente plus d'avantages que la néphélémétrie. Cette technique a été retenue.

3.2.2. Résultats des 1504 individus étudiés

3.2.2.1. Recherche de la Lp(a) par électrophorèse avec l'Hydragel LIPO + Lp(a)

Sur les 1504 lipoprotéinogrammes, 646 ont une Lp(a) soit 43 p.cent.

Nous avons comparé les groupes "Lp(a) positif' et "Lp(a) négatif' ainsi constitués. Comparaison des paramètres lipidiques et apoprotéiques

Les résultats figurent dans le tableau suivant :

	âge (années)	CT (mmol/I)	TG (mmol/I)	Apo Al (g/I)	Apo B (g/I)
Lp(a) négative	56,8 #177; 15,9	5,75 #177; 1,44	1,72 #177; 1,12	1,50 #177; 0,38	1,16 #177; 0,34
Lp(a) positive	56,7 #177; 16,8	5,79 #177; 1,25	1,48 #177; 0,84	1,50 #177; 0,33	1,19 #177; 0,30
Sigification	NS	NS	p<0,001	NS	NS

les résultats sont exprimés par la moyenne #177; 1 écart type

Age et paramètres lipidiques et apoprotéiques des sujets avec et sans Lp(a) sur le lipoprotéinogramme

Il apparait que les individus ayant une Lp(a) sur le lipoprotéinogramme ont en moyenne une triglycéridémie inférieure à ceux sans Lp(a) (p <0,001).

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L'âge moyen des sujets Lp(a) positifs et négatifs est identique.

Comparaison en fonction du sexe

Les femmes ont plus souvent une Lp(a) positive (46,8 p.cent) que les hommes (40,2 p.cent). Le Chi2 est égal à 6,42 (p <0,02).

Cette différence peut-elle s'expliquer par la forte fréquence de positivité chez les patientes du groupe "Maternité-Gynécologie" (voir 3.2.2.2.) ?

Nous avons refait la comparaison hors groupe "Maternité-Gynécologie" :

Effectif des femmes : 631 - 101 = 530, des hommes : 873 soit un total de 1403 individus.

Le pourcentage de positivité chez les femmes devient 45,7 p.cent. Le calcul de Chi 2

(4,03) est significatif (p<0,05).

Les deux Chi₂ étant significatifs, le calcul hors groupe "Maternité-Gynécologie",

n'explique pas que les femmes ont plus souvent une Lp(a) que les hommes.

Cette différence est-elle liée à l'âge?

Auparavant nous avons cherché s'il existait pour l'ensemble de la population (1504), des différence de fréquence de Lp(a) en fonction de l'âge :

Classes d'âge (années)	Nombre positifs	Total	Lp(a) positifs (p.cent)
moins de 30	48	100	48,0
31 - 40	74	155	47,7
41 - 50	98	283	34,6
51 - 60	145	322	45,0
61 - 70	133	302	44,0
71 et plus	148	342	43,3
Total	646	1504	43,3

Pourcentage de Lp(a) positive par classes d'âge

Il n'y a pas de différence dans la fréquence de Lp(a) avec l'âge pour l'ensemble de la population. Le Chi 2, égal à 10,93 est non significatif.

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Puis nous avons partitionné le tableau précédant par l'introduction du critère sexe :

	Hommes			Femmes
Classes d'âge (années)	n Lp(a)+	N total	p.cent	n Lp(a)+	N total	p.cent
moins de 30	9	21	42,8	39	79	49,4
31 - 40	34	70	48,6	40	85	47,0
41 - 50	54	175	30,8	44	108	40,7
51 - 60	100	226	44,2	45	96	46,9
61 - 70	80	197	40,6	53	105	50,5
71 et plus	74	184	40,2	74	158	46,8
Total	351	873	40,2	295	631	46,8

Répartition et pourcentages des individus Lp(a) positifs par classe d'âge et par sexe Pour une même classe d'âge, les pourcentages d'hommes et de femmes positifs(ves), sont significativement différents (Chi2 = 42,13), avec p <0,001.

Le calcul a été effectué globalement pour les deux sexes répartis dans les 6 classes d'âge.

Aussi nous avons calculé chez les sujets Lp(a) positifs le pourcentage d'hommes et de femmes pour chaque classe d'âge :

	Hommes		Femmes		Total
Classes d'âge (années)		ncent ^(p' )	n	(p.cent)N		cent (p.cent)
8-30	9	18,8	39	81,2	48	100
31 - 40	34	45,9	40	54,1	74	100
41 - 50	54	55,0	44	45,0	98	100
51 - 60	100	69,0	45	31,0	145	100
61 - 70	80	60,2	53	39,8	133	100
71 et plus	74	50,0	74	50,0	148	100

Répartition des hommes et des femmes positifs pour chaque classe d'âge

L'examen des deux tableaux précédents montre qu'il existe des différences entre hommes et femmes, avec notamment, une plus forte fréquence de positivité chez les femmes de moins de 40 ans.

Y a t-il un effet lié aux structures d'âge différentes des populations masculine et féminine?

Pour éliminer cet effet nous avons procédé à un ajustement sur l'âge.

Thèse Docteur Pharmacie La lipoprotéine Lp(a) : son intérêt dans l'interprétation du bilan lipidique Dr GUIMONT MC 202/271 Lipides, Lipoprotéine (a), Hyperlipoprotéinémie, Athérosclérose, Lipids, Lipoprotein, Lpa, Hyperlipoproteinemia, Atherosclerosis

L'ajustement sur l'âge permet d'éliminer l'effet des différences de structures d'âge sur le caractère étudié. Nous avons calculé les pourcentages de positivité que l'on aurait obtenu chez les femmes, si ces dernières avaient eu une structure d'âge semblable à celle des hommes. (L'ajustement des taux masculins sur la structure d'âge des femmes aurait donné la même conclusion).

	Hommes	Femmes
	Structure d'âge	Nombre total observé	Nombre total ajusté	Positivité observé	Nombre de positives ajusté
Age (années)	(p.cent)	N	N	(p.cent)	n
moins de 30	2,4	79	15	49,4	7
31 - 40	8,0	85	51	47,0	24
41 - 50	20,0	108	126	40,7	51
51 - 60	25,9	96	163	46,9	77
61 - 70	22,6	105	143	50,5	72
71 et plus	21,1	158	133	46,8	62
Total	100	631	631		293

Le nombre ajusté de femmes positives est de 293.

Le pourcentage ajusté de positivité des femmes est de (293 / 631) : 46,4 p.cent. Après ajustement sur l'âge on constate que les femmes ont un pourcentage de Lp(a) positive, supérieur à celui des hommes (Chie égal à 4,94) p <0,05.

Comparaisons en fonction du profil lipidique

Pour chacun de ces groupes nous avons évalué la fréquence de la présence d'une Lp(a) à l'électrophorèse; les résultats figurent dans le tableau suivant :

Profil lipidique	n positifs	N total	fréquence (p.cent) Lp(a) positive
normolipidémique	180	414	43,5
hypercholestérolémie pure	282	585	48,2
hyperlipidémie mixte	154	408	37,7
hypertriglycéridémie pure	30	97	30,9
Total	646	1504	43,0

L'hypercholestérolémie pure est associée à une plus grande fréquence de Lp(a) positive, que l'état de normolipidémie, et à l'inverse, les hyperlipidémies mixtes et surtout les hypertriglycéridémies pures ont des pourcentages de positivité plus faibles que les normolipidémiques.

La différence est significative (Chi 2 à 3 ddl = 17,1) avec p <0,001.

Du fait des différences constatées entre les 2 sexes, nous avons comparé les proportions d'hommes et de femmes dans les différents profils lipidiques, indépendamment de la présence ou non d'une Lp(a).

	NL (p.cent)	HCP (p.cent)	HLM (p.cent)	HTP (p.cent)	Total (p.cent)
Hommes	27,3	32,1	33,1	7,4	100
Femmes	27,7	48,2	19,0	5,1	100

Fréquences comparées des différents profils lipidiques chez les hommes et les femmes

(A comparer avec le tableau "répartition des hommes et des femmes selon le profil lipidique, page 4)

On constate que près de la moitié des femmes ont une hypercholestérolémie pure contre à peine un tiers de hommes. Les hyperlipidémies mixtes et les hypertriglycéridémies pures sont plus fréquentes chez les hommes que chez les femmes. Les individus normolipidémiques sont égaiements fréquents dans les deux sexes.

Parmi les femmes étudiées, la fréquence de l'hypercholestérolémie pure, est plus importante que celle des autres groupes; or nous avons montré que le groupe des hypercholestérolémiques possédait le plus fort pourcentage de Lp(a) positive.

Ceci pourrait expliquer la plus grande fréquence de Lp(a) positive chez les femmes.

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La Lp(a) est-elle métaboliquement indépendante des autres lipoprotéines ?

Nous avons comparé dans chaque type de profil lipidique, les concentrations de cholestérol total, de triglycérides, et des apoprotéines Al et B des sujets Lp(a)+ et des sujets Lp(a)-. Les moyennes des paramètres comparés figurent dans le tableau suivant. Les résultats qui diffèrent significativement apparaissent sur un fond grisé :

Profil lipidique		N	Cholestérol total	Triglycérides	Apoprotéine Al		Apoprotéine B
NL	Lp(a) +	180	4,455 #177; 0.566 *	1,026 #177; 0,323	1,392	#177; 0,316	0,887 #177; 0,155**
	Lp(a) -	234	4,256 #177; 0.764	1,015 #177; 0,332	1,361	#177; 0,368	0,820 #177; 0,179
HCP	Lp(a) +	282	6,270 #177;0,854	1,140 #177; 0,321	1,610	#177; 0,320	1,242 #177; 0,225
	Lp(a) -	303	6,366 #177; 0,980	1,195 #177; 0,317	1,665	#177; 0,364	1,235 #177; 0,251
HLM	Lp(a)+	154	6,701 #177; 1,103	2,494 #177; 0,998 +	1,467	#177; 0,312	1,459 #177; 0,279
	Lp(a) -	254	6,744 #177; 1,107	2,810 #177; 1,308	1,498	#177; 0,308	1,436 #177; 0,295
HTG	Lp(a)+	30	4,596 #177; 0,520	2,256 #177; 0,582	1,183	#177; 0,267	1,070 #177; 0,147
	Lp(a) -	67	4,380 #177; 0,726	2,437 #177; 0,743	1,282	#177; 0,406	0,977 #177; 0,197

Résultats : moyenne #177; 1 ecart type (mmol/I)

* p< 0,05 - ** p< 0,01 - + c = 1,94 (limite de la significativité)

Comparaisons pour chaque type de profil lipidique, des concentrations de cholestérol, de triglycérides et d'apoprotéines Al et B, des sujets Lp(a) positifs et des sujets Lp(a) négatifs.

On constate :

1 a - Chez les normolipidémiques, les concentrations de cholestérol total et d'apoprotéine B sont plus élevées lorsqu'il y a une Lp(a).

1 b - Chez les sujets avec hypercholestérolémie pure, il n'y a pas de différence notable.

2 a - Chez les sujets avec hyperlipidémie mixte, la triglycéridémie semble moins élevée chez les sujets avec Lp(a) que chez ceux sans Lp(a) car la différence est à la limite d'être significative (E = 1,94).

2 b - Chez les sujets avec hypertriglycéridémie pure, il n'y a pas de différence notable.

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Comparaisons en fonction des critères cliniques

Les fréquences de la Lp(a) dans chacun de ces 6 groupes figurent dans le tableau suivant :

Groupe	Nombre de positifs	Nombre total	Pourcentage de positifs
"Personnel hospitalier"	40	113	35,4
"Maternité-Gynécologie"	53	101	52,5
"Pathologies digestives"	33	83	39,8
"Neurologie"	42	106	39,6
"Cardiovasculaire"	399	899	44,4
"Autres maladies"	79	202	39,1
Total	646	1504	43,0

Taux de Lp(a) positive selon les critères clinique

Le groupe où la présence de la Lp(a) est la moins fréquente est le groupe "Personnel hospitalier". Celui où elle est la plus fréquente est le groupe "Maternité-Gynécologie" suivi du groupe "Cardiovasculaire".

Néanmoins les fréquences de Lp(a) positive dans les 6 groupes ne sont pas significativement différentes (Chi_e = 9,08 p >0,10).

Il serait intéressant d'étudier si la plus forte fréquence de Lp(a) dans le groupe "Maternité-Gynécologie" peut s'expliquer, par exemple, par le recrutement de ce service (femmes originaires de populations où la Lp(a) est en concentration élevée) .

3.2.3.2. Dosages des Lp(a) positives

Les dosages de Lp(a) ont été réalisés pour les 646 sérums pour lesquels l'électrophorèse des lipoprotéines a mis en évidence une Lp(a).

Caractéristiques de la distribution des concentrations Moyenne : 0,65 g/I, écart-type : 0,466

Percentiles :	10erne	25ème	50ème	75ème	90ème	95ème
(g/I)	0,20	0,30	0,53	0,86	1,29	1,60

La distribution des concentrations présente une forte déviation vers les faibles valeurs. Notre distribution est moins déviée que certaines où les concentrations inférieures à 0,10 - 0,14 g/I peuvent être mesurées (Figure 21).

t 00,00% 90,00% 80,00% 70,00% 50,00% 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% ,00%

E E 8 8 g

N N N

Classes

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Histogramme des concentrations des 646 patients

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Concentrations de Lp(a) en fonction du sexe

La concentration moyenne (#177;1 écart type) des hommes est : 0,649 #177; 0,459 g/I, celle des femmes : 0,650 #177; 0,474 g/I. Ces moyennes ne sont pas significativement différentes (E = 0,02).

Du fait de la distribution non gaussienne, nous avons comparé les fréquences des hommes et des femmes dans des classes de concentration croissantes. Les résultats figurent dans le tableau suivant :

	Hommes		Femmes		Total
Lp(a) (g/I)	n	p.cent	n	p.cent	N	p.cent
<_ 0,30	86	51,2	82	48,8	168	100
0,31 - 0,60	107	54,3	90	45,7	197	100
0,61 - 0,90	78	57,3	57	42,2	135	100
0,91 - 1,20	48	62,3	29	37,7	77	100
>_ 1,21	33	46,5	38	53,5	71	100
Total	351		295		646

Pour une même classe de concentration de Lp(a), les hommes et les femmes ont des concentrations semblables de Lp(a), (Chi 2 = 5,12 non significatif).

Concentrations de Lp(a) en fonction de l'âge

		Lp(a) g/I
Ages	n	moyenne	écart type		< 0,30	0,31 - 0,60	0,61 - 0,90	>_ 0,91
16 - 30	48	0,503	0,405		21	13	10	4
31 - 40	74	0,609	0,382		17	28	16	13
41 - 50	98	0,674	0,477		26	27	18	27
51 - 60	145	0,636	0,443		40	42	33	30
61 - 70	133	0,677	0,506		35	38	28	32
>_ 71	148	0,686	0,488		29	49	29	41
Total	646				168	197	134	147

Les concentrations moyennes de Lp(a) des différentes classe d'âge ne sont pas différentes (F = 1,408).

Dans les 6 classes d'âge, la répartition des sujets en classes de concentration ne montre pas de différence significative (Chi2 = 19,73).

Concentrations de Lp(a) en fonction du profil lipidique

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Les concentrations moyennes de Lp(a) dans les différents profils lipidiques (définis en 3.1.3.) sont significativement différentes. Les résultats figurent dans les deux tableaux suivants. Le premier rapporte les concentrations moyennes et les écart types de chaque groupe, le second, détaille la répartition des patients par classe de concentration de Lp(a).

		Concentration de Lp(a) (g/I)
Profil lipidique	N	moyenne	écart type
Normolipidémie	180	0,525	0,356
Hypercholestérolémie pure	282	0,666	0,477
Hyperlipidémie mixte	154	0,771	0,524
Hypertriglycéridémie pure	30	0,600	0,439
Total	646

La comparaison des moyennes par analyse de la variance, montre que les concentrations de Lp(a) sont plus élevées en cas de dyslipidémie que chez les normolipidémiques (F = 8,27) avec p <0,001).

La concentration moyenne de Lp(a) est élevée dans les hyperlipidémies mixtes, l'augmentation est moindre dans les hypercholestérolémies pures et dans les hypertriglycéridémies pures.

On peut affiner les comparaisons en individualisant les classes de concentrations dans chaque groupe :

Profil lipidique	< 0,30	0,31 - 0,60	0,61 - 0,90	> 0,91	Total
Normolipidémie	60	58	40	22	180
Hypercholestérolémie pure	79	73	60	70	282
Hyperlipidémie mixte	24	50	31	49	154
Hypertriglycéridémie pure	5	16	3	6	30
Total	168	197	134	147	646

Les 4 groupes de profil lipidique, comparés par le test de Chi, après répartitions par classe de concentration, est significative avec p< 0,001.

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Les pourcentages figurent dans le tableau suivant :

	NL	HCP	HLM	HTP
Lp(a) g/I	p.cent	p.cent	p.cent	p.cent
<_ 0,30	33,3	27,9	15,5	16,7
0,31 - 0,60	32,2	25,8	32,2	53,3
0,61 -0,90	22,2	21,6	20,0	10,0
>_ 0,91	12,2	24,7	32,3	20,0
Total	100	100	100	100

On constate notamment :

- Un tiers des normolipidémiques sont dans la classe de concentration inférieure à 0,30 g/I et un peu plus de 10 p.cent ont des taux au delà de 0,90 g/I.

- En cas d'hypercholestérolémie pure la répartition des individus est équilibrée dans les 4 classes de concentration.

- Les sujets atteints d'hyperlipidémies mixtes montrent une tendance inverse de celles des normolipidémiques.

- Dans le cas de l'hypertriglycéridémie pure plus de la moitié des individus est dans la classe 0,31-,060 g/I.

Concentrations de la Lp(a) en fonction des critères cliniques

Les moyennes et écarts-types par classes de concentration figurent sur le tableaux suivant :

Groupe cliniques	N	moyenne (g/I)	écart type (g/I)
Maternité Gynécologie	53	0,631	0,520
Pathol. Digestive	33	0,569	0,409
Neurologie	42	0,625	0,404
Cardiovasculaire	399	0,656	0,476
Autres maladies	79	0,652	0,455
Personnel hospitalier	40	0,687	0,408
Total	646

Les moyennes des concentrations de Lp(a) des 6 groupes ne sont pas significativement différentes (F = 2.16).

Mais la concentration moyenne est sensiblement plus élevée dans le groupe du personnel hospitalier que dans les autres groupes.

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Une explication possible est qu'une partie notable des personnels hospitaliers qui se font faire un bilan lipidique complet, sont suivis médicalement pour hyperlipidémie, et/ou ont des antécedénts familiaux de maladies cardiovasculaire.

Du fait de l'implication de la Lp(a) dans les pathologies cardiovasculaires, nous avons comparé la moyenne du groupe "cardiovasculaire" (0,656 #177; 0,476 g/I) à celle de l'ensemble des autres sujets (moyenne = 0,637 #177; 0,450 g/I). La concentration dans le groupe cardiovasculaire n'est pas différente de la concentration de l'ensemble des autres individus (E = 0,36).

L'absence de différences des pourcentages de Lp(a) positives, et des concentrations de Lp(a), entre les groupes définis par des critères cliniques, suggère plusieurs remarques :

- il se peut qu'un recrutement particulier aux services cliniques de l'hôpital Beaujon soit à l'origine d'un biais sur les concentrations moyennes de Lp(a).

- il est possible que la population de sujets pour lesquels un "bilan lipidique complet" est pratiqué ne représentent qu'une partie des sujets chez lesquels une exploration lipidique plus complète aurait due être réalisée.

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4. Place de la Lp(a) dans l'interprétation du bilan lipidique

Les plus récentes études thérapeutiques montrent que le traitement des dyslipidémies présente un indiscutable bénéfice, en terme du nombre d'événements cliniques évités et en terme de mortalité totale (étude 4S ²⁸, étude WOSCOP 29).

Une des principales difficultés de la prise en charge des patients dyslipidémiques est le caractère multifactoriel de la maladie athéroscléreuse.

- La prévention primaire qui concerne des individus en bonne santé, doit faire l'objet d'une approche multifactorielle avec :

- évaluation du risque cardiovasculaire global, en tenant compte de l'âge, du sexe, des antécédents familiaux et des autres facteurs de risque, permettant l'établissement d'un score de risque individuel.

- la décision d'un traitement qui ne se fait pas selon un niveau absolu de cholestérolémie, mais, en particulier dans les zones "limites", en fonction du risque global. Les traitements médicamenteux concernent surtout les individus à score de risque élevé et/ou réfractaires aux mesures diététiques et d'hygiène de vie.

- La prévention secondaire visant à abaisser la cholestérolémie chez les coronariens permet de réduire de façon très significative, non seulement la morbidité et la mortalité coronariennes mais également la mortalité totale. Elle doit elle aussi être multifactorielle et agir sur l'activité physique, la tension artérielle, le diabète et le tabac.

4.1. Notion de bilan lipidique

4.1.1. Buts et contexte du bilan lipidique

4.1.1.1. Buts du bilan lipidique

Le bilan lipidique ne constitue qu'un élément, mais très important, dans l'évaluation du risque global d'un patient donné.

La mise ne oeuvre d'un bilan lipidique chez un individu doit répondre à 3 objectifs essentiels :

1. dépister une éventuelle dyslipoprotéinémie afin de prévoir le risque d'accident artériel,

2. typer la dyslipoprotéinémie pour comprendre l'étiologie d'un éventuel accident vasculaire patent et/ou prescrire le traitement le plus adapté au défaut métabolique,

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3. évaluer le risque cardiovasculaire dans le but de prévenir l'installation ou l'aggravation des complications graves (prévention primaire) ainsi que la survenue de récidives après un premier accident vasculaire (prévention secondaire).

4.1.1.2. Stratégie de prévention primaire et secondaire

Diverses stratégies ont été définies par le groupe ARCOL, en France, et sont en accord avec le consensus américain. Adaptées à des contextes différents, elles sont en fait complémentaires.

Bilan sélectif ou circonstancié

Dans certaines circonstances, la recherche des facteurs de risque, dont les facteurs lipidiques, doit être entreprise le plus tôt possible, parfois dés l'enfance ou l'adolescence :

- dans les familles où existent des antécédents de pathologie cardiovasculaires (ou de décès subit) surtout s'ils sont précoces (avant 60 ans) ou des antécédents d'hyperlipidémies sévères ou de xanthomatose tendineuse.

- lorsque coexistent plusieurs facteurs de risque (diabète, hypertension, tabagisme, obésité...)

- chez les individus présentant des symptômes de maladies cardiovasculaires ou des signes cliniques associés aux dyslipidémies (xanthomes, douleurs de pancréatite).

Bilan individuel de dépistage

La recherche des facteurs de risque de maladie cardiovasculaire est incluse dans de nombreux bilans biologiques systématiques comme ceux de médecine du travail à l'embauche, le service national, la consultation pour divers actes médicaux ou chirurgicaux. Ce bilan devrait être effectué chez tout individu entre 18 et 25 ans. Son but est d'identifier dans une large portion de la population, la plupart des sujets à risque élevé et nécessitant des mesures de prévention.

Il n'existe pas d'âge limite pour la prise en charge des dylipidémies. Toutefois, il ne semble pas utile de les dépister après l'âge de 70 ans en prévention primaire.

A l'inverse, il n'y a pas de raison d'interrompre une prévention primaire et de surcroît secondaire, si le traitement est efficace et bien toléré.

Le dépistage de masse

Il s'agit de proposer au public la mesure de divers facteurs de risque (pression artérielle, dosage de cholestérol lors de campagnes de sensibilisation aux maladies vasculaires. Ces mesures ne sont efficaces que dans la mesure où existent des traitements sûrs et un suivi médical ultérieur.

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En pratique, pour les pays industrialisés, ce sont les deux premières stratégies qui permettent d'identifier les sujets à haut risque.

Répétition des examens

Lorsque les résultats de deux premiers bilans sont normaux, il suffit de répéter ce bilan une fois tous les cinq ans.

Lorsque les valeurs sont du type "limites hautes", des conseils hygiéno-diététiques sont donnés et si le cholestérol-LDL est acceptable en tenant compte des autres facteurs éventuels, ce bilan sera répété une fois par an.

Lorsque les valeurs exposent à un risque élevé, un traitement sera nécessaire et son efficacité jugée après un mois environ. Ensuite le bilan sera répété plus ou moins souvent selon que le but thérapeutique est atteint ou qu'il est nécessaire d'adapter la posologie ou de changer le traitement. Une fois l'objectif atteint un bilan tous les six mois est suffisant. Il permet de vérifier la compliance du patient et l'efficacité du traitement.

4.1.2. Le bilan lipidique

4.1.2.1. Paramètres du bilan lipidique

Il est effectué sur un échantillon sanguin prélevé après 12 heures de jeûne et

comporte au minimum :

- l'appréciation visuelle de l'aspect du sérum,

- les dosages enzymatiques du cholestérol total et des triglycérides,

- le dosage du cholestérol des HDL. Ce dosage peut éventuellement être

remplacé par celui de l'apoprotéine Al.

Si l'un de ces paramètres est anormal, il est justifié d'explorer plus avant, afin de

typer la dyslipidémie au moyen des examens suivants :

- le dosage du cholestérol des LDL (C-LDL) par précipitation sélective.

La formule de Friedwald f, récemment modifiée pour mieux évaluer les valeurs du

cholestérol des VLDL (C-VLDL) et du C-LDL, peut éventuellement être utilisée.

- l'électrophorèse des lipoprotéines permet de confirmer les données

biologiques, de mettre en évidence une éventuelle lipoprotéine anormale et de

dépister la présence d'une Lp(a).

En cas d'hyperlipidémie mixte, elle permet de visualiser une bande dite "bêta-large"

caractéristique de l'hyperlipoprotéinémie de type Ill.

^f Formule de Friedwald modifiée : C-LDL = CT - (TG / 2,7) - C-HDL [(mmol/I)]

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L'électrophorèse considérée quelquefois comme inutile en cas d'hypercholestérolémie pure, permet cependant, lorsqu'elle est pratiquée sur des supports appropriés, de détecter la Lp(a) lorsque celle-ci est présente à une concentration supérieure au seuil de sensibilité de la méthode.

Le dépistage de la Lp(a) par électrophorèse permet ainsi d'éviter des dosages chez des patients ayant des taux très faibles et d'effectuer une dilution bien ciblée chez les porteurs de bande intense.

- d'autres explorations plus spécialisées sont, soit parfois nécessaires au diagnostic étiologique, soit utiles pour la recherche : phénotypage de l'apoE, étude des sous fractions des particules HDL ou LDL, étude des activités enzymatiques (LPL...), activité des R-LDL sur les fibroblastes de la peau.

4.1.2.2. Variabilité des paramètres du bilan lipidique

L'interprétation d'un bilan lipidique doit tenir compte de la variabilité des résultats obtenus chez un même sujet. Cette variabilité dépend à la fois de la variabilité analytique et de la variabilité biologique.

En ce qui concerne la variabilité analytique, selon les recommandations du NCEP aux Etats-Unis, elle doit être inférieure à 3 p.cent 400

Quant à la variabilité biologique, elle est plus importante que la variabilité analytique et dépend de nombreux facteurs. Afin de minimiser l'impact de ces facteurs sur les résultats, il convient de respecter des règles bien définies lors de la réalisation du bilan lipidique.

Les conditions de prélèvements doivent être standardisées car il y a des variations selon la position du sujet au moment du prélèvement. Ainsi, l'orthostatisme augmente le cholestérol d'environ 10 p.cent et le cholestérol-HDL et les triglycérides d'environ 12 p.cent. Un jeûne de 12 heures est nécessaire pour le dosage des triglycérides et du cholestérol-HDL, mais non pour un dosage du cholestérol. Par contre le jeûne prolongé s'accompagne d'une élévation de la cholestérolémie et de la triglycéridémie et d'une diminution du cholestérol-HDL 401.

Parmi les nombreux facteurs biologiques qui influent sur les concentrations des lipides, beaucoup sont des caractéristiques du mode de vie : alimentation, consommation d'alcool, de tabac, activité physique...

Les prélèvements destinés aux bilans lipidiques doivent être faits en l'absence de modifications récentes du poids et du mode de vie, et répétés au moins 1 fois après quelques semaines. Ceci permet d'évaluer la variabilité biologique individuelle d'un patient. Si la variabilité relative du cholestérol (différence entre les 2 premières

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déterminations divisée par leur moyenne) dépasse 16 p.cent il est recommandé de pratiquer un Sème bilan

Un travail regroupant les résultats d'études de la variabilité biologique intra-individuelle a trouvé des variations allant de l'ordre de 6 p.cent pour le cholestérol total, de 7 p.cent pour le C-HDL, de 8 p.cent pour le C-LDL et de plus de 20 p.cent pour les triglycérides 402

De plus la variabilité intra-individuelle peut être très différente d'un sujet à un autre. Par ailleurs, les paramètres du bilan lipidique sont modifiés lors de nombreuses situations pathologiques. A titre d'exemple, l'évaluation des facteurs de risque lipidique chez un patient qui présente un infarctus du myocarde aigu doit être effectuée moins de 48 heures après les premiers symptômes car, ensuite, le cholestérol total et le C-LDL diminuent de façon significative pendant 6 à 8 semaines environ. En règle générale, un bilan lipidique ne doit être fait qu'à distance (2 ou 3 mois) d'un événement clinique aigu (infection, opération chirurgicale,...).

4.1.2.3. Valeurs "normales"

L'aspect d'un sérum est normalement clair. La présence de lipoprotéines riches en triglycérides, qui sont de grande taille, lui confère un aspect plus ou moins trouble ou opalescent.

Les concentrations des lipides et des lipoprotéines plasmatiques d'une population non sélectionnée, sont distribuées de façon continue entre des valeurs extrêmes.

Les concentrations "normales" ont été arbitrairement fixées entre 2 déviations standard par rapport à la moyenne ou comprises entre le 5ème et le 95ème percentile des valeurs de cette population. En réalité il est très difficile de fixer des valeurs normales de cholestérol, de cholestérol-LDL, de triglycérides puisque toutes les études épidémiologiques prospectives réalisées chez l'homme ont montré que le risque vasculaire augmente avec leurs concentrations sans valeur seuil séparant nettement une zone de risque bas et une zone de risque élevé.

La même constatation a été faite pour le cholestérol-HDL, la corrélation avec le risque étant négative.

Ces résultats ont nécessité la réunion de conférences de consensus pour définir les limites de la normalité ainsi que les objectifs à atteindre lors de la prise en charge des patients ^{20 21 22}

Globalement la plupart des experts s'accordent pour dire que la cholestérolémie optimale est comprise entre 4,70 et 5,20 mmol/1 (1,8 à 2,0 g/1). Entre 5,2 et 6,2 mmol/1 (2,0 et 2,4 g/I) on parle d'hypercholestérolémie "limite", et au delà il s'agit

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d'hypercholestérolémie à haut risque. En cas d'hypercholestérolémie "limite" ou élevée, il faut prendre en compte le taux de cholestérol-LDL qui doit être inférieur à 3,40 mmol/1 (1,3 g/1). Entre 3,40 et 4,10 mmol/1 (1,3 et 1,6 g/I), on parle d'hyperLDLémie "limite" et les taux plus élevés sont qualifiés d'hyperLDLémie à haut risque.

La triglycéridémie est normale en dessous de 1,70 mmol/1 (1,5 g/I), "limite" entre 1,70 et 2,30 mmol/1 (1,5 à 2,0 g/I), et élevée au delà.

Lorsque le cholestérol-HDL dépasse 1,55 mmol/1 (0,60 g/I), il s'agit d'un facteur de protection relative, s'il est inférieur à 0,90 mmol/1 (0,35 g/I) on parle d'hypoHDLémie. Une valeur supérieure à 2,50 mmol/1 est tout à fait exceptionnelle, et en pratique une hypercholestérolémie dépassant 6,50 mmol/1 est donc toujours associée à une augmentation du C-LDL.

Mais pour un patient donné, ces valeurs sont toujours à interpréter en relation avec les autres paramètres cliniques et biologiques qui interviennent dans la détermination du risque artériel.

4. 2. Rappels succincts des différentes dyslipoprotéinémies

4.2.1. Définitions

Il s'agit de l'augmentation et/ou de la diminution anormale d'une ou plusieurs fractions lipoprotéiques du plasma.

L'accumulation d'une espèce de lipoprotéines peut résulter soit d'une biosynthèse excessive, soit d'un défaut de catabolisme ou de la conjugaison de ces deux phénomènes. Le déficit d'une fraction lipoprotéique est le plus souvent lié à un défaut de synthèse.

Il existe :

- des dyslipoprotéinémies hyperlipidémiques où l'augmentation des lipides (spécialement cholestérol et triglycérides) traduit l'augmentation de concentration d'une ou plusieurs familles de lipoprotéines,

- des dyslipoprotéinémies normolipidémiques où des anomalies lipoprotéiniques sont associées à des taux normaux de cholestérol et triglycérides,

- des dyslipoprotéinémies hypolipidémiques.

En outre on distingue les hyperlipoprotéinémies primitives des hyperlipoprotéinémies secondaires.

Les hyperlipoprotéinémies primitives sont en principe à détermination génétique, on parle alors d'hyperlipoprotéinémie familiale. Lorsque l'enquête génétique est

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impossible ou non probante, on parle d'hyperlipoprotéinémie (HLP) essentielle ou idiopathique, supposée d'origine familiale.

Toutefois, on ne peut retenir le diagnostic d'hyperlipoprotéinémie primitive qu'après avoir éliminé toutes les causes d'hyperlipoprotéinémie secondaire (alimentaires, iatrogéniques, ou consécutives à d'autres pathologies). Cependant certaines causes d'hyperlipoprotéinémie secondaire sont parfois nécessaires pour que se révèle une forme primitive et ces causes secondaires peuvent aggraver toutes les variétés d'hyperlipoprotéinémies primaires.

4.2.2. Classification

C'est Fredrickson qui le premier en 1960 définit le concept d'hyperlipoprotéinémie dont il décrit 6 phénotypes as

- l'hyperlipoprotéinémie de type I ou hyperchylomicronémie familiale

- l'hyperlipoprotéinémie de type Ila ou hypercholestérolémie pure

- l'hyperlipoprotéinémie de type Ilb ou hyperlipidémie mixte

- l'hyperlipoprotéinémie de type Ill ou dysbêtalipoprotéinémie

- l'hyperlipoprotéinémie de type IV ou hypertriglycéridémie endogène

- l'hyperlipoprotéinémie de type V : hypertriglycéridémie majeure, exogène et endogène

Cette classification phénotypique repose sur des critères biochimiques ponctuels et ne tient pas compte du caractère familial ou non, des mécanismes physio-pathogéniques, des anomalies génétiques.

Ainsi un même phénotype de la classification de Fredrickson peut traduire des troubles de causes et de mécanismes différents.

De plus, les dyslipoprotéinémies normolipidémiques, n'entrent pas dans cette classification, de même que d'autres phénotypes de dyslipoprotéinémie définis plus récemment.

Toutefois, bien qu'ancienne, la classification internationale de Fredrickson reste la classification la plus couramment utilisée, également employée par extension pour les hyperlipoprotéinémies secondaires.

Le phénotypage des hyperlipoprotéinémies selon la classification de Fredrickson est important pour l'évaluation du risque athérogène et la mise en oeuvre du traitement.

4.2.3. Hyperlipoprotéinémie de type I (hyperchylomicronémie familiale)

Egalement appelée hypertriglycéridémie majeure exogène, l'hyperlipoprotéinémie de type I résulte d'un défaut d'épuration des chylomicrons. Il est tout à fait exceptionnel,

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puisque sa fréquence dans la population générale est inférieure à 1 cas par million d'habitants.

La maladie se manifeste dés la naissance et le diagnostic est posé le plus souvent dans l'enfance devant un tableau de douleurs abdominales et de xanthomatose cutanée éruptive.

Le diagnostic biologique est très facile. Devant une hypertriglycéridémie majeure (20 à plus de 100 mmol/I) avec aspect laiteux du sérum, on pratique le test de "crémage" dont le résultat est quasi pathognomonique. Après une nuit à 4 °C, le sérum présente une couche surnageante crémeuse et un sous-nageant clair, alors que dans les autres variétés d'hyperlipoprotéinémie avec hypertriglycéridémie prédominante (IV, V, Ill en poussée) le sous-nageant est toujours trouble ou opalescent.

Deux anomalies causales ont été décrites : le déficit en lipoprotéine-lipase endothéliale et le déficit en apoprotéine CII.

Un régime pauvre en graisse entraîne une baisse rapide et constante du taux de triglycérides, alors que la reprise d'une alimentation riche en graisses aggrave rapidement la dyslipidémie. Ces régimes tests font partie du diagnostic.

Ce type d'HLP n'est pas athérogène mais expose au risque de pancréatite aiguë.

4.2.4. Hyperlipoprotéinémie de type Ila (hypercholestérolémie pure)

Elle est définie par une augmentation isolée du cholestérol transporté par les LDL. Deux entités très différentes doivent être distinguées au sein de cette forme très athérogène d'HLP.

- L'hypercholestérolémie monogénique familiale (HCF), bien caractérisée sur les plans biochimique (surcharge pure et sévère en LDL), clinique (xanthomes tendineux, arc cornéen, complications coronariennes précoces), génétique (transmission autosomale dominante), et moléculaire (déficit quantitatif ou qualitatif du récepteur cellulaire des LDL). L'HCF dans sa forme hétérozygote atteint environ un sujet sur 500, soit 0,2 p.cent de la population générale. On retrouve cette maladie chez 3 à 6 p.cent des survivants d'infarctus du myocarde âgés de moins de 60 ans. La forme homozygote est exceptionnelle : 1 cas par million d'habitant.

- Les autres formes d'hypercholestérolémies pures primitives sont qualifiées d'essentielles (HCE). De loin les plus fréquentes, elles sont moins bien caractérisées aux plans génétique et physiopathologique. Leur expression peut être favorisée par des facteurs d'environnement et elles sont en général moins sévères que l'hypercholestérolémie familiale. Elles sont environ 3 fois plus fréquentes que l'HCF

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et.leur prévalence est d'autant plus importante que la valeur retenue de cholestérolémie normale est plus basse.

En dépit de leur hétérogénéité, les HLP de type Ila ont en commun une surcharge en C-LDL et un potentiel athérogène proportionnel à cette surcharge.

Les complications athéroscléreuses précoces font toute la gravité des types Ila. Leur fréquence, leur précocité et leur intensité sont directement liées à l'importance de la surcharge en LDL.

Le sérum à jeun est toujours clair, la cholestérolémie totale est plus ou moins augmentée selon qu'il s'agit d'une HCF homozygote (15 à 30 mmol/I) ou d'une HCF hétérozygote ou d'une HCE majeure (8-14 mmol/I) ou mineure (6 à 8 mmol/I).

Les triglycérides sont en règle générale normaux mais peuvent parfois augmenter dans d'authentiques HCF prenant un phénotype Ilb, en cas d'erreurs diététiques. Le C-HDL est souvent diminué par rapport aux valeurs normales, d'environ 0,50 mmol/I chez l'homozygote, la baisse est moindre chez l'hétérozygote. Lorsque le C-HDL est nettement diminué, il faut suspecter une hypoHDLémie génétique associée qui va majorer nettement la sévérité des manifestations cliniques.

Un caractère important des types Ila primaires est la grande stabilité de la formule lipidique chez un même patient : les variations spontanées de la cholestérolémie sont minimes. De plus l'obésité, l'intolérance aux hydrates de carbone, l'hyperuricémie, ne sont pas plus fréquentes que dans la population générale.

L'HCF homozygote est la plus grave des HLP, en l'absence de traitement le décès survient souvent avant 20 ans, par infarctus du myocarde. Les autres types Ila se caractérisent par une athérosclérose accélérée avec une espérance de vie plus ou moins diminuée selon l'intensité de l'anomalie.

4.2.5. Hyperlipoprotéinémie de type Ilb (hyperlipidémie mixte)

L'hyperlipidémie mixte de type Ilb est caractérisée par une augmentation simultanée du cholestérol et des triglycérides associée à la présence de deux bandes intenses en électrophorèse au niveau des R- et des pré(3-lipoprotéines. La variabilité biologique est très importante et probablement influencée par l'environnement.

Aussi fréquente que l'hypercholestérolémie pure, elle affecte 0,5 à 0,8 p.cent de la population et compte tenu des complications vasculaires qui lui sont associées, on peut la retrouver chez 10 à 20 p.cent des survivants d'IDM âgés de moins de 60 ans. Les anomalies lipidiques apparaissent chez l'adulte jeune.

Le syndrome hyperlipidémique est rare surtout dans les formes modérées

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Par contre les hyperlipidémies mixtes sont souvent associées à des troubles métaboliques (obésité, intolérance aux hydrates de carbone, hyperuricémie), dont la présence est un argument important en faveur du diagnostic, de même que la présence dans les familles des patients, d'HLP de type Ila, Ilb, et IV en proportion à peu près équivalentes.

L'aspect du sérum à jeun est le plus souvent trouble et le reste après conservation une nuit à 4°C. On observe une hypercholestérolémie entre 6,5 et 13 mmol/I due à une augmentation des LDL et une hypertriglycéridémie (2,5 à 7 mmol/I). Le C-HDL est le plus souvent diminué et peut s'élever modérément lorsque les triglycérides diminuent. L'électrophorèse individualise deux bandes anormalement intenses et nettement séparées de bêta- et de prébêta-lipoprotéines, associées à un faible pourcentage d'alphalipoprotéines.

Le type Ilb a un caractère athérogène certain et l'atteinte coronarienne prédomine largement sur les autres localisations.

Les analyses familiales suggèrent une transmission autosomique dominante à expressivité variable. Rarement le type Ilb survient chez des patients ayant un parent de type Ila et l'autre de type IV et parait alors liée au double héritage des deux variétés de dyslipidémie. Beaucoup plus souvent il se présente comme une HLP à transmission autosomale dominante appelée hyperlipidémie familiale combinée. L'anomalie biochimique semble être une synthèse excessive d'apoB hépatique qui s'accompagne d'une augmentation des VLDL. Plusieurs facteurs interviennent ensuite pour moduler l'expression phénotypique de l'anomalie.

En fonction des capacités lipolytiques du sujet, les VLDL peuvent être en concentration normale si elles sont rapidement catabolisées en LDL (évolution vers le type lia), en concentration élevée s'il y a un défaut lipolytique (évolution vers le type IV). Si les capacités métaboliques du sujet sont intermédiaires aux deux formes précédentes, la concentration des LDL et des VLDL sera élevée (type lib). Les VLDL ont une composition normale et ne sont pas enrichies en triglycérides comme c'est le cas dans le type IV. Enfin, les enzymes lipolytiques et les récepteurs des LDL sont normales.

L'hyperapobétalipoprotéinémie normocholestérolémique décrite par Sniderman en 1980 peut être signalée dans le cadre du type Ilb. Il s'agit d'une augmentation de l'ApoB des LDL chez des patients dont les taux de cholestérol total et de cholestérol-LDL sont normaux. Les sujets atteints de ce type de DLP normolipidémique héréditairement déterminée ont un risque coronarien élevé.

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On peut aussi rapprocher du type Ilb, une dyslipoprotéinémie liée à la présence de LDL anormales, petites, denses et plus riches en apoB.

4.2.6. Hyperlipoprotéinémie de type III (dysbêtalipoprotéinémie)

C'est une forme rare, (entre 1 p.2 000 et 1 p.10 000 naissances), découverte à l'âge adulte et caractérisée par la présence de lipoprotéines de composition anormale. L'hyperlipoprotéinémie de type Ill est due à la conjonction d'une structure particulière de l'apoE et d'une anomalie de synthèse des VLDL.

Elle est 50 fois plus fréquente chez les survivants d'IDM que dans la population générale. Le xanthome des plis palmaires est considéré comme pathognomonique de la maladie et se voit dans deux cas sur trois. L'hyperuricémie, l'intolérance aux hydrates de carbone et l'obésité sont associées au type Ill dans environ 50 p.cent des cas. Les complications vasculaires sont particulièrement fréquentes et précoces (40-50 ans).

Le sérum est trouble, le cholestérol total est en règle compris entre 7,5 et 14 mmol/I, et dépasse rarement 25 mmol/I, les triglycérides varient entre 2 et 10 mmol/I pouvant dépasser 20 mmol/I. Ces chiffres varient nettement en fonction des apports alimentaires. Le cholestérol-LDL est souvent modérément abaissé alors que le cholestérol-VLDL est très augmenté (au delà de 10 fois la normale). Le cholestérol-HDL est nettement diminué mais tend à revenir vers des valeurs normales lorsque l'HLP est réduite par le traitement.

L'électrophorèse montre une surcharge en lipoprotéines migrant depuis le début de la zone bêta jusqu'à la zone prébêta incluse. Cet aspect caractéristique est appelé "bêta large" (broad bêta des Anglo Saxons). L'ultracentrifugation met en évidence une surcharge en lipoprotéines de densité 1,006 à 1,019 (IDL) et une fraction dite R-VLDL de densité <1,006 mais migrant en bêta à l'électrophorèse. Par rapport aux VLDL normales, les R-VLDL sont plus riches en cholestérol, en apoE et plus pauvres en apoC totales que les VLDL normales.

L'expression de l'hyperlipoprotéinémie de type Ill nécessite la conjonction de deux facteurs étiologiques : la synthèse excessive des VLDL et le caractère homozygote pour le phénotype E2 de l'apoprotéine E.

La grande majorité des sujets atteints présente le phénotype E2/E2 mais tous les sujets ayant ce phénotype (1 p.cent de la population générale), ne développent pas une HLP de type Ill. Dans les familles des sujets atteints, on observe souvent des hypertriglycéridémies, des hyperlipidémies combinées. Les individus atteints d'un

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trouble métabolique générateur d'hyperlipidémie, exprimeront celle-ci sous forme de dysbêtalipoprotéinémie s'ils sont porteurs du caractère E2/E2. La physiopathologie du type Ill est centrée sur le phénotype de l'apoE : l'apoE2 est incapable de se lier à son récepteur hépatique ce qui entraîne l'accumulation des IDL. L'hypothyroïdie, le diabète, l'obésité peuvent être responsables d'HLP qui s'exprimeront sous la forme d'une type Ill chez les individus E2/E2.

4.2.7. Hyperlipoprotéinémie de type IV (hypertriglycéridémie endogène)

Les hypertriglycéridémies endogènes sont très fréquentes (près de 10 p.cent de la population) mais il s'agit beaucoup plus souvent de formes secondaires que familiales (0,5 à 0,8 p.cent de la population générale). Comme les facteurs d'environnement sont ici très intriqués avec les facteurs génétiques, il est difficile de savoir si les premiers créent un type IV secondaire ou s'ils ne font que révéler un authentique type IV génétique latent. Ainsi le type IV est fréquemment associé à l'obésité, à l'intolérance aux glucose, à l'hyperuricémie (40 à 50 p.cent des cas).

Le signe biologique essentiel est une augmentation des triglycérides et des VLDL, augmentation qui varie en fonction du régime alimentaire (augmentations parfois très importantes lors de régime riche en sucre ou sous l'effet de l'alcool).

L'hypertriglycéridémie est habituellement modérée (2.30 à 5,5 mmol/I) dans le type IV familial authentique sous régime isocalorique. La cholestérolémie reste normale lorsque l'hypertriglycéridémie est modérée (inférieure à 3,5 mmol/I) mais peut s'élever par augmentation du cholestérol transporté par les VLDL. Cette augmentation est toujours faible par rapport à celle des triglycérides.

Le cholestérol-LDL est en règle normal à la différence du type Ilb. Par contre le cholestérol-HDL est régulièrement diminué, il s'élève lorsque les triglycérides diminuent mais reste habituellement en dessous des valeurs normales. L'électrophorèse montre une surcharge en prébétalipoprotéines.

L'étude de la dépendance alimentaire permet de révéler une sensibilité particulière aux sucres ou à l'alcool, alors qu'il n'est en principe jamais induit par les graisses contrairement au type I. De plus, les régimes hypercaloriques purs ou hypercaloriques déséquilibrés au profit des sucres et de l'alcool, aggravent toujours les types IV. Lorsqu'un régime hypocalorique permet d'atteindre un poids normal, l'hyperVLDLémie peut totalement disparaître (type IV secondaire) ou rester élevée (type IV familial).

Le risque cardiovasculaire du type IV est encore discuté. Du point de vue épidémiologique, l'hypertriglycéridémie est un facteur de risque mais qui n'est pas indépendant car fréquemment associée à une hypoHDLémie. Actuellement on

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considère que l'hypertriglycéridémie élève le risque artériel, mais de façon moindre que les surcharges en LDL ou en IDL et l'augmentation du risque ne semble pas liée à l'importance de l'hypertriglycéridémie.

4.2.8. Hyperlipoprotéinémie de type V (hypertriglycéridémie majeure, exogène et endogène)

Le type V primaire est défini par une hypertriglycéridémie sévère avec double surcharge en chylomicrons et en VLDL, en l'absence de l'influence de facteurs d'environnement. Les HLP de type V véritablement génétiques sont exceptionnelles (moins de 1 cas pour 10⁵ dans la population générale), et la découverte de ce phénotype doit faire évoquer en priorité un type IV "induit" en type V ou un type V secondaire.

Le sérum est trouble ou lactescent et après décantation on observe un crémage et un sous-nageant trouble. L'hypertriglycéridémie est souvent comprise entre 10 et 20 mmol/I. Le cholestérol peut être augmenté ou normal si l'hypertriglycéridémie est peu importante. Il est moins élevé que dans le type IV et plus que dans le type I. Son évolution fluctue avec celle des triglycérides mais dans des proportions bien moindres. Le cholestérol-HDL est effondré, le cholestérol-LDL est bas. Lorsque l'hypertriglycéridémie baisse, le cholestérol-LDL s'élève mais le cholestérol-HDL reste bas ou à la limite inférieure de la normale.

L'électrophorèse confirme la double surcharge en chylomicrons et en VLDL avec un aspect de "bêta large" fréquent lorsque les triglycérides sont très augmentés.

Lors d'un régime sans graisse, les chylomicrons diminuent fortement mais pas les VLDL qui peuvent même augmenter.

Si on exige pour confirmer le type V d'une dyslipoprotéinémie, la double dépendance alimentaire aux sucres et aux graisses, le vrai type V est aussi rare que le type I. Son mécanisme pathogénique est mal connu : certains déficits partiels en apoClI ont été évoqués. Les activités de la LPL et de la lipase hépatique sont souvent diminuées, mais aucun déficit complet de ces enzymes n'a été montré.

La composition des VLDL ne parait pas anormale.

Souvent le phénotype électrophorétique de type V correspond à un type IV qualifié d"'engorgé" : l'augmentation des VLDL freine le catabolisme des chylomicrons.

Comme pour le type I, l'hyperlipoprotéinémie de type V ne semble pas particulièrement athérogène.

Elle est très souvent secondaire et associée à l'obésité, ou à une surconsommation alimentaire, à l'intolérance au glucose avec hyperinsulinisme (la résistance à

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l'insuline est corrélée avec l'importance de l'hypertriglycéridémie), à l'hypertension artérielle et à l'hyperuricémie.

4.2.9. Hyperlipoprotéinémies n'appartenant pas à la classification de Fredrickson

4.2.9.1. Hyperalphalipoprotéinémie familiale

C'est une anomalie caractérisée par une élévation primitive du cholestérol-HDL, au

dessus de 1,80 -1,90 mmol/I (0,8 - 0,75 g/I) et une transmission génétique dominante, probablement polygénique. Ce diagnostic implique que les taux de

C-LDL et d'apoB soient normaux. Le taux de mortalité de ces individus est très faible et on parle de syndrome de longévité.

4.2.9.2. Hypoalphalipoprotéinémies

Une hypoalphalipoprotéinémie peut être primitive ou secondaire.

L'hypoalphalipoprotéinémie familiale isolée se caractérise une valeur de C-HDL en deçà du dixième percentile avec des valeurs de cholestérol et de triglycérides normales.

Son diagnostic requiert d'avoir éliminé les causes d'hypoalphalipoprotéinémie secondaire. La transmission génétique de ce défaut métabolique n'est pas claire.

Les hypoalphalipoprotéinémies sont dues à différents défauts métaboliques tels qu'une diminution de synthèse de l'apoA1, une diminution de l'activité de la LCAT, ou une augmentation du catabolisme des HDL. Par ailleurs l'hypoalphalipoprotéinémie peut être provoquée par le tabac, l'obésité, l'hypertriglycéridémie et certains médicaments.

4.2.9.3. Hypobêtalipoprotéinémies

L'abêtalipoprotéinémie est une maladie congénitale très rare due à une absence de

synthèse de l'apoprotéine B. L'hypobêtalipoprotéinémie due à une diminution de la synthèse de l'apoB est caractérisée par des concentrations faibles de LDL et une protection vis à vis de l'athérosclérose.

4.2.9.4. Concentration élevée de Lp(a)

Cette forme de dyslipidémie est venue récemment allonger la liste des

dyslipoprotéinémies.

4.3. Place de la Lp(a) dans les différentes dyslipoprotéinémies

Quelques auteurs ont étudié la prévalence de la Lp(a) et ses liens avec les autres

paramètres lipoprotéiques dans les différentes hyperlipoprotéinémies (Tableau XXI).

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4.3.1. Comparaison des concentrations de Lp(a) des sujets dyslipidémiques avec celles des sujets normolipidémiques

Chez les sujets sains, la concentration de Lp(a) semble relativement constante et caractéristique d'un individu donné; c'est le paramètre lipoprotéique de loin le moins variable.

Pour Walton, la présence de Lp(a) est globalement plus fréquente chez les sujets hyperlipidémiques que dans la population générale (88 p.cent contre 75 p.cent) et la distribution des concentrations est déviée vers les fortes valeurs.

Ceci suggère qu'en présence de stimulus augmentant la production ou le pool intra-vasculaire de LDL et / ou de VLDL, la concentration de Lp(a) est également élevée 275. Avec un grand nombre de patients, Boyer observe que les taux élevés de Lp(a) sont plus fréquents chez les hyperlipoprotéinémiques que chez les normolipidémiques notamment dans la zone de concentration comprise entre 0,61 et 0,90 g/I. Les concentrations moyennes sont sensiblement plus basses chez les normolipidémiques que chez les hyperlipidémiques (0,20 vs 0,23 g/I), mais la différence n'est pas significative (p< 0,057). Mais il ne montre pas de différence en fonction des types d'hyperlipoprotéinémies, à la différence d'autres auteurs. Ainsi, les taux de Lp(a) sont équivalents dans les types Ila, Ilb et IV, alors que ces hyperlipoprotéinémies résultent de désordres métaboliques différents.

Pour l'auteur ceci est cohérent avec l'indépendance du métabolisme de la Lp(a) :

- non influencé par le régime, les médicaments hypolipidémiants, ...

- taux de catabolisme peu ou pas diminué dans l'hypercholestérolémie familiale 403

4.3.2. Comparaison des concentrations de Lp(a) dans divers groupes de dyslipidémies

Ritter compare 93 hypercholestérolémies pures, 147 hypertriglycéridémies pures à 404 normolipidémiques. Il montre que les concentrations de Lp(a) des hypercholestérolémiques (0,56 g/1) sont supérieures à celles des normolipidémiques (0,38 g/1), et que celles des hypertriglycéridémiques (0,21 g/1) sont inférieures à celles des normolipidémiques. De plus, les concentrations de triglycérides sont négativement corrélées avec les concentrations de Lp(a) (p< 0,01) chez les hypertriglycéridémiques, non significative dans les 2 autres groupes.

Chez 47 hypertriglycéridémiques Ritter constate une discrète augmentation des taux de Lp(a) lorsque les triglycérides diminuent. L'auteur conclue à un effet important des HLP sur les concentrations de Lp(a) avec, par rapport aux normolipidémiques, un doublement dans l'hypercholestérolémie et une diminution de l'ordre de 50 p.cent

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dans l'hypertriglycéridémie. Il y a donc ici une très nette différence des concentrations de Lp(a) dans les 2 types d'hyperlipidémies 404.

Des augmentations des concentrations de Lp(a) dans l'hypercholestérolémie familiale avaient été mises en évidence par d'autres auteurs, 221 222 223 et sont confirmées par l'étude de Ritter.

Bartens, avec un nombre plus faible de cas, montre également : une augmentation des taux de Lp(a) dans l'hypercholestérolémie mais une absence de corrélation avec le cholestérol total. Chez les patients hypertriglycéridémiques il existe une corrélation négative entre les triglycérides et la Lp(a).

On sait que l'apo(a) peut être retrouvée dans la zone de densité des lipoprotéines riches en triglycérides, en période post-prandiale, mais aussi à jeun 91 alors que la Lp(a) ne semble pas avoir comme précurseur les lipoprotéines riches en triglycérides ²²⁸. Le foie est la principale source de synthèse et de sécrétion de la Lp(a), mais de l'apo(a) libre et des complexes "apo(a)-apoB" peuvent aussi être libérés par le foie et pourraient s'associer à des LDL et/ou des lipoprotéines riches en triglycérides dans la circulation.

Bartens propose que l'apo(a) liée aux LDL resterait dans le sang circulant alors que l'apo(a) associée aux lipoprotéines riches en triglycérides serait rapidement éliminée par la voie hépatique des récepteurs des remnants, parallèlement au catabolisme des chylomicrons. La plus faible élimination de l'apo(a) liée aux LDL expliquerait l'augmentation de la Lp(a) totale chez les hypercholestérolémiques alors qu'une clairance rapide des lipoprotéines riches en triglycérides portant l'apo(a), expliquerait les taux plus faibles des hypertriglycéridémiques. Les niveaux intermédiaires de Lp(a) trouvés dans les hyperlipidémies mixtes confortent l'hypothèse d'une modulation en fonction du type d'hyperlipidémie 405

Dans une étude récente, Elisaf trouve aussi des taux plus élevés de Lp(a) dans l'hypercholestérolémie, plus bas dans l'hypertriglycéridémie, et comparables aux témoins normaux dans l'hyperlipémie mixte.

Il affine son analyse en séparant les hypertriglycéridémiques selon que l'apoB est augmentée (supérieure à 1,30 g/I) ou normale. Chez les hypertriglycéridémiques à apoB augmentée, le taux médian de Lp(a) est environ 3 fois plus élevé que dans le groupe où l'apoB est normale. De plus les hypertriglycéridémies avec apoB augmentée, sont souvent associées à un risque vasculaire élevé. Ceci suggère que le niveau de concentration de la Lp(a) est lié au métabolisme de l'apoB.

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En outre Elisaf montre que, dans les hypoalphalipoprotéinémies, les taux de Lp(a) sont similaires à ceux des hypertriglycéridémiques. Il sépare alors deux groupes : l'un où le cholestérol-HDL est très bas (inférieur à 0,64 mmol/1), et l'autre où il est modérément bas (compris entre 0,64 et 0,90 mmol/1). La médiane des concentrations de Lp(a) est plus faible dans le premier groupe que dans le second (0,09 vs 0,14 g/1) toutefois la différence n'atteint pas le seuil de signification (p< 0,06).

Au total, des taux augmentés de Lp(a) dans l'hypercholestérolémie (familiale ou non), ont été rapportés par plusieurs auteurs ^{221 222 223.} Mais l'absence de corrélation statistiquement significative avec le cholestérol-LDL et l'apoprotéine B, le fait que les traitements qui influent l'activité et/ou le nombre des récepteurs-LDL n'entraînent pas de modification de la Lp(a), suggèrent que le mécanisme d'augmentation de la Lp(a) chez l'hypercholestérolémique, est indépendant de la voie récepteurs-LDL.

Les taux de Lp(a) sont diminués chez les hypoalphalipoprotéiques (de façon comparable à ceux des hypertriglycéridémiques). Une hypothèse est que ces patients, même normotriglycéridémiques, pourraient présenter des anomalies du métabolisme des triglycérides, notamment en période post-prandiale, ce qui entraînerait la diminution des HDL et de faibles Lp(a) par un mécanisme à préciser 4". Etant donnée leur très grande rareté, très peu de données sont disponibles sur la Lp(a) dans les types I, Ill et V. Parmi les 242 hyperlipidémiques de Walton la Lp(a) était présente chez l'unique type I, chez 4 des 7 types Ill et chez aucun des 5 types V 275. Hiraga a dosé les taux de Lp(a) chez 3 types I (0,02 #177; 0,01 g/1), 6 types III (0,14 #177; 0,12) et 5 types V (0,04 #177; 0,05). Chacun de ces groupes avait en moyenne un taux de Lp(a) plus faible (p< 0,01) que les 18 témoins normaux (0,18 #177; 0,14). Comme les types Ilb dans d'autres études, les type Ill ont un taux intermédiaire entre les types Ila et IV. Bien que concernant un très faible nombre de cas, il apparaît que les Lp(a) sont nettement abaissées en cas d'hypertriglycéridémies majeures.^4o7

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4.3.3. Répartition des isoformes d'apo(a) dans les dyslipidémies

Ritter montre que la fréquence des diverses isoformes d'apo(a) est similaire dans les trois groupes : normolipidémie, hypercholestérolémie pure et hypertriglycéridémie pure, avec dans chacun de ces groupes, une influence de l'isoforme sur la concentration de Lp(a).

Dans chaque "fourchette" de poids moléculaire d'apo(a), les concentrations de Lp(a) des hypercholestérolémiques sont toujours supérieures à celles des normolipidémiques. Par contre celles des hypertriglycéridémiques sont toujours inférieures à celles des normolipidémiques. Le phénotypage permet d'exclure que cela soit lié à une distribution différente des isoformes d'apo(a) ⁴⁰⁴

De plus cette relation persiste après élimination des sujets atteints de maladie coronarienne. Ceci est important car il a été montré que la distribution des isoformes d'apo(a) chez les sujets atteints d'hypercholestérolémie familiale, n'est pas identique selon qu'il y a ou non une maladie coronarienne 339

Bartens montre que la distribution des isoformes d'apo(a) est similaire chez les témoins normaux et chez les hyperlipidémiques. L'augmentation de la Lp(a) dans l'hypercholestérolémie et sa diminution dans l'hypertriglycéridémie ne sont donc pas liées à l'isoforme de l'apo(a). Ainsi pour cet auteur, les différences de concentrations de Lp(a) constatées chez les patients, sont probablement dues à l'hyperlipidémie elle-même 405

4.3.4. Lp(a) et risque vasculaire

Plusieurs auteurs ont comparé au sein de groupes d'individus atteints d'hypercholestérolémie familiale, les sujets présentant des complications athéroscléreuses aux sujets indemnes.

Winklund trouve des taux d'apo(a) plus élevés chez les malades et ce paramètre est le plus discriminant en analyse multivariée, pour séparer les malades et les individus indemnes. Il conclu que le dosage de l'apo(a) permet d'identifier les patients à haut risque de maladie dans ce groupe d'hyperlipoprotéinémie 221.

Pour Seed aussi, le taux de Lp(a) est plus élevé en cas d'hypercholestérolémie familiale avec maladie coronarienne (n=54, médiane = 0,57 g/I) qu'en ces d'hypercholestérolémie familiale sans coronaropathie (n=55, médiane = 0,18), avec p<0,0001. La concentration de Lp(a) constitue le paramètre discriminant le plus significatif 339

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Armstrong étudie l'association entre l'augmentation de la Lp(a) et le risque d'athéroclérose coronarienne. Le risque relatif de maladie coronarienne des sujets dont la concentration de Lp(a) est supérieure à 0,30 g/I, par rapport à ceux ayant une concentration inférieure à 0,05 g/I, est de 2,76.

Il étudie aussi l'influence d'autres paramètres lipoprotéiques sur l'association Lp(a)/athérosclérose en calculant les risques relatifs liés à la Lp(a) (>0,30 vs < 0,05 g/I) lorsque les différents paramètres lipidiques sont inférieurs et supérieurs à leur concentration médiane.

Auparavant il vérifie que les concentrations de Lp(a) ne diffèrent pas dans les sous-groupes définis par les médianes; ces sous groupes ne diffèrent que par les valeurs des paramètres lipidiques.

Le risque relatif lié à une concentration de Lp(a) supérieure à 0,30 g/I n'est significativement augmenté que pour trois paramètres, le cholestérol total, le cholestérol-LDL et le cholestérol-LDL corrigé [du cholestérol transporté par la Lp(a)]. Les résultats obtenus sont rapportés dans le tableau ci-dessous.

Paramètres	Cholestérol total		C-LDL		C-LDLcorrigé [C-LDL -- C-Lp(a)]
Concentration	< médiane	> médiane	< médiane	> médiane	< médiane	> médiane
RR liés à une Lp(a) > 0,30 g/I	1,56	4,50	1,67	6,00	1,42	5,23

L'auteur suggère une interaction forte entre Lp(a) et C-LDL corrigé de la Lp(a) comme Utermann plus tard ²⁰⁰. Ainsi le risque associé à une Lp(a) élevée augmente nettement lorsque le C-LDL augmente 308

Plusieurs études ont montré que le risque lié à la Lp(a) semble faible dans les population africaines ou d'origine africaine, malgré des concentrations environ double de celles des Caucasiens. Or les sujets africains ou d'origine africaine ont des taux de C-LDL environ 20 p.cent plus faibles que ceux des Caucasiens. Ceci pourrait expliquer une moindre athérogénicité de la Lp(a) dans ces populations.

4.4. Problèmes gênant l'interprétation des taux "élevés"de Lp(a)

4.4.1. Variabilité biologique des concentrations

La Lp(a) a été longtemps considérée comme un paramètre biologique stable et dont la concentration varie peu au cours de la vie. En réalité, les auteurs qui ont étudié la variabilité biologique de ses concentrations ont quelques peu bouleversé cette notion.

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La concentration de Lp(a) est en effet beaucoup plus variable qu'on ne l'a longtemps pensé et il faudrait tenir davantage compte de ces données pour interpréter une concentration isolée ou une variation de cette concentration. De plus si on considère l'absence de standardisation des méthodes actuelles de dosage, la variabilité totale des concentrations est encore plus importante.

Le rapport de la variabilité biologique intra-individuelle sur la variabilité interindividuelle, appelé index d'individualité, apporte des informations sur l'intérêt de déterminer l'intervalle de référence d'une population, comme on le fait pour les autres paramètres biologiques. Si ce rapport est inférieur à 0,6 l'intervalle de référence apparaît peu approprié et source d'interprétations erronées des concentrations individuelles. L'index d'individualité de la Lp(a) est estimé à 0,1 ⁴⁰⁸, ce qui justifie d'établir plutôt un "seuil pathologique" basé sur le risque relatif de maladie lorsque la concentration dépasse un certain seuil, même si la détermination en est difficile 306

308

Les variabilités biologique et analytique sont également importantes à connaître pour déterminer, dans une série de dosages effectuées chez un même individu à des moments différents, la significativité des variations constatées.

La différence critique au delà de laquelle on peut parler de changement significatif d'une concentration (avec un risque d'erreur de 5 p.cent) est égale à :

2,77 (CV_a² + CV;²)^1h'², avec CV_a = coefficient de variation analytique et CV; =

coefficient de variation biologique intra-individuel 408

A une valeur de 0,30 g/I, qui est le seuil pathologique le plus souvent rencontré dans la littérature, cette différence critique est égale à 35 p.cent, ce qui signifie que les variations de concentrations inférieures à 35 p.cent ne sont pas significatives.

Il serait intéressant de déterminer cette différence critique dans toute l'étendue des concentrations possibles et pour les différentes isoformes d'apoprotéine(a).

4.4.2. Variabilité analytique des concentrations

4.4.2.1. Nature de l'échantillon

Panteghini a comparé les résultats obtenus sur sérum (0,01 à 0,77 g/I) et sur plasma (EDTA) (0,01 à 0,85 g/I) chez 17 individus. La différence n'est pas significative. On peut donc faire indifféremment les dosages sur plasma (EDTA) ou sur sérum 4°8

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4.4.2.2. Effet des conditions de conservation avant dosage

Il semble que la Lp(a) se conserve bien à court et moyen terme et que des difficultés apparaissent lorsque la durée se chiffre en années voire en dizaines d'années comme dans de nombreuses études épidémiologiques.

Ainsi une conservation de 15 jours à 4°C dans des tubes bouchés et de 3 mois à - 20°C ne modifie pas les résultats des dosages effectués par une méthode ELISA . Craig étudie l'effet de 6 mois de conservation à -20°C et à -70°C sur les résultats de 2 méthodes de dosages (l'immunodiffusion radiale et une méthode ELISA). La température de conservation est sans influence sur les résultats, par contre il constate pour l'immunodiffusion radiale, une diminution moyenne des concentrations de 46 p.cent(34 à 58). Les résultats ne sont pas significativement différents pour la méthode ELISA 298.

Il est donc important de connaître l'effet de la conservation sur le résultat en fonction de la méthode de dosage lorsqu'on envisage de différer les dosages de plusieurs années, ce qui est souvent le cas dans les études épidémiologiques prospectives. Dans ces études il faut choisir une méthode de dosage qui ne sera pas influencée par la conservation.

Récemment, Kronenberg a étudié l'influence de la conservation du sérum à -80°C sur 310 échantillons, en réalisant les dosages (par une technique ELISA) après 3 mois et après 28 mois. Il observe une diminution moyenne de 4,83 p.cent (0,21 #177; 0,24 g/1) à (0,20 #177; 0,11 g/1) qui, bien que faible est significative avec p <0,001. Il a aussi étudié les variations en fonction du phénotype d'apo(a). La diminution apparaît nettement plus importante (-8,1 p.cent) pour les 83 échantillons avec apo(a) de faible poids moléculaire (11 à 22 kringles 4) que pour les 227 échantillons avec apo(a) de poids moléculaire élevé (plus de 22 kringles 4) où la diminution est de -3,3 p.cent ^4°9.

Ceci pourrait expliquer, au moins partiellement, les résultats négatifs de certaines études prospectives. En effet, la plupart ont mesuré les concentrations de Lp(a) sur des échantillons conservés à -20°C ou à -80°C pendant un grand nombre d'années, et il est possible que les concentrations des cas (phénotypes de faibles poids moléculaires plus fréquents) aient été trouvés artificiellement trop bas du fait des conditions de conservation.

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4.4.2.3. Absence de standardisation des méthodes de dosage

La standardisation des méthodes de dosage des lipides et des lipoprotéines nécessite de connaître les sources de variation préanalytiques et de déterminer les conditions qui permettent de les minimiser.

Lors du développement d'un nouveau dosage, les données sur les variations analytiques et biologiques sont à déterminer précocement. Elles sont en effet indispensables à connaître pour évaluer les performances analytiques souhaitables, établir un intervalle de référence ou un seuil pathologique dans une population, ainsi que pour évaluer la différence significative entre deux dosages chez un même individu. La variabilité analytique devrait être inférieure à la moitié de la variabilité biologique intra-individuelle, soit environ 4 p.cent pour la Lp(a). Actuellement, ce n'est pas le cas pour la Lp(a).

De plus si le dosage est destiné à "screener" une population il faut connaître le nombre minimum de dosages à effectuer pour évaluer la valeur de base d'un individu.

Les problèmes liés à la standardisation du dosage de la Lp(a) ont été évoqués dans le paragraphe 2.7.2.2..

4.4.3. A propos du seuil pathologique

La variabilité interindividuelle des concentrations de Lp(a)empêche de définir une valeur normale. Seuls les résultats des enquêtes épidémiologiques permettent de déterminer une valeur seuil au delà de laquelle le risque de survenue d'une maladie cardiovasculaire augmente.

En 1981, Kostner montre que les concentrations sériques de Lp(a) supérieures à 0,30 g/I sont associées à un risque d'infarctus du myocarde multiplié par 1,75 par rapport aux concentrations plus faibles 3°6.

De nombreux travaux réalisés par la suite ont adopté ce seuil pour analyser leurs résultats et depuis lors, on a tendance à considérer que la valeur seuil de 0,30 g/I définit les "valeurs normales".

Mais ce seuil n'est peut être pas valable dans toutes les situations. Il se peut aussi que la concentration de Lp(a) ne soit pas le meilleur indice prédictif de son pouvoir pathogène .

Certains auteurs par exemple, dosent le cholestérol transporté par la Lp(a) : Seman a récemment mesuré la concentration du cholestérol de la Lp(a) [C-Lp(a)] dans une cohorte de 3276 hommes et femmes et trouvé une concentration médiane de

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48,4 mg/I chez les témoins indemnes de pathologie cardiaque et une valeur 40 p.cent plus élevée chez les malades. Dans sa population le seuil pathologique est supérieur à 100 mg/I ⁴¹⁰

Si de nombreuses études ont montré l'association entre concentration élevée de Lp(a) et risque vasculaire, on sait peu de chose sur l'influence du polymorphisme de l'apo(a) sur le pouvoir athérogène.

Ce polymorphisme complique la détermination d'un seuil pathologique.

En effet la relation inverse "taille de l'apo(a) - concentration de Lp(a)" n'explique, selon les études et selon les populations, que 60 à 90 p.cent des variations de concentrations inrter-individuelles.

Ainsi, pour une même taille d'apo(a), les concentrations de Lp(a) peuvent varier d'un facteur cent. De plus, selon les populations étudiés, des apo(a) de même taille seront associées à des taux de Lp(a) plus élevés chez les Africains que chez les Caucasiens ou les Asiatiques.

Il est par ailleurs possible que seules certaines isoformes d'apo(a) soient pathogènes alors que d'autres seraient neutres.

Enfin, 80 à 90 p.cent des humains expriment deux types d' apo(a) qui sont associées à deux Lp(a) de densité différentes pouvant avoir des effets variables sur les divers points d'impact possibles évoqués dans le paragraphe 2.6.

4.4.4. Absence de traitement efficace et bien toléré

Il est actuellement bien établi que les taux élevés de Lp(a), notamment lorsque le C-LDL est conjointement augmenté, sont associés à un risque vasculaire accru, même si les mécanisme de cet effet synergique ne sont pas bien compris ⁴¹.

Les possibilités de traitement efficace et bien toléré, pour abaisser les taux de Lp(a) sont actuellement limitées.

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Les résines et les inhibiteurs de la HMG- Co-A réductase

En dépit de la parenté structurale entre les LDL et la Lp(a), les hypolipidémiants efficaces pour abaisser les concentrations de C-LDL sont sans effet sur celles de la Lp(a). Ni les résines chélatant les acides biliaires 206 221 ,ni les statines n'entraînent de diminution du taux de Lp(a) 30 205 221 412 413 414 415

Certaines études ont même montrent une légère augmentation des concentrations de Lp(a) sous traitement par les statines ^{416 417} (tableau XXII).

La plupart de ces études étaient à court terme mais quelques unes à plus long terme ont confirmé l'absence d'effet 413 415_.

Les résultats obtenus montrent que l'induction des R-LDL par inhibition de la synthèse du cholestérol n'est pas liée à une diminution de la Lp(a), ce qui va dans le sens d'un rôle faible ou inexistant de cette voie dans le catabolisme de la Lp(a). Les fibrates

Il sont sans d'effet sur les taux de Lp(a) 328 417 ⁴¹⁸_.

Médicaments inhibant la synthèse de la Lp(a)

Comme la plupart des données disponibles indiquent que les concentrations circulantes de Lp(a) sont principalement déterminées par le taux de synthèse, l'approche logique pour essayer de les diminuer est d'inhiber cette synthèse.

L'acide nicotinique diminue les taux de VLDL et de LDL et augmente les HDL, grâce à une diminution de libération des acides gras libres par le tissu adipeux.

Utilisé à fortes doses, seul ou en association avec la néomycine, il entraîne une diminution importante des taux de Lp(a) apparemment par diminution de sa synthèse ^{419 420 421}

Mais il est difficile d'évaluer dans quelle mesure cet effet sur la Lp(a) entraîne un effet clinique favorable.

L'acide nicotinique a l'inconvénient d'être mal toléré, ce qui entraîne souvent l'arrêt du traitement. Les dérivés à libération progressive, comme le nicéritrol, semblent mieux tolérés mais ils ont une activité moindre obligeant à augmenter la posologie pour obtenir un effet appréciable sur la Lp(a) ^422.

Aphérèses plasmatiques

Du fait des similitudes structurales entre les LDL et la Lp(a), cette dernière est éliminée du plasma lors des LDL aphérèses ⁴²³ (Tableau XXII).

Cette thérapeutique, lourde à mettre en oeuvre et coûteuse, doit être renouvelée fréquemment et elle a comme principale indication l'hypercholestérolémie familiale homozygote, ou les formes hétérozygote sévères. Elle entraîne une diminution appréciable des concentrations de Lp(a) immédiatement après les séances. Ensuite

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les concentrations augmentent et on trouve, entre deux séances d'aphérèse, des valeurs intermédiaires entre le taux de base et le taux post-aphérèse immédiat.

4.4.5. Y a t-il un bénéfice à abaisser le taux de Lp(a) ?

On ignore encore :

- si la diminution de la Lp(a) seule est bénéfique.

- si la diminution du cholestérol-LDL, lorsqu'il est augmenté, suffit à diminuer ou à éviter les complications athéroscléreuses des patients à taux élevé de Lp(a).

Les hypolipidémiants classiques (résines, fibrates, statines) étant inefficaces pour abaisser les taux de Lp(a), il ne peut y avoir d'études cliniques évaluant l'éventuel bénéfice de la diminution des concentrations de Lp(a) dans la prévention des maladies cardiovasculaires.

Récemment publiées, deux études comparent l'effet thérapeutique de deux traitements sur la progression de la maladie coronarienne, évaluée par angiographie après deux ans de traitement. Ces deux traitements sont :

- les statines qui diminuent le cholestérol-LDL et pas la Lp(a),

- les statines plus l'aphérèse, qui diminuent la concentration de ces deux lipoprotéines. Aucun de ces deux traitements ne montre un bénéfice de la baisse des taux de Lp(a) sur l'évolution des lésions ^{424 425.}

4.5. Attitude pratique

Le dosage du cholestérol et des triglycérides constitue la prescription "basique".

En cas d'anomalie, en particulier d'hypercholestérolémie, un bilan complet est nécessaire.

4.5.1. Doit-on rechercher et doser la Lp(a) lors de tout bilan lipidique complet ?

4.5.1.1. Arguments en défaveur de !inclusion de la Lp(a) dans le bilan lipidique complet

- les concentrations ne sont pas modifiables actuellement, car il n'y a pas de traitement. - on ignore si la diminution de la concentration de Lp(a) serait bénéfique.

- le métabolisme et les mécanismes pathogéniques ne sont pas totalement élucidés.

- les concentrations de Lp(a) pourraient ne pas bien refléter son athérothrombogénicité et il apparaît prudent pour certains d'attendre de savoir quelles isoformes ont une action délétère.

- on ignore si elle constitue un facteur de risque dans toutes les populations ou si elle n'a un pouvoir prédictif que pour certains sous groupes.

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- la découverte d'un taux très élevé chez une personne en "bonne santé" et sans autre facteur de risque, pourrait avoir un caractère anxiogène ou déclencher des explorations inutiles.

- chez les normocholestérolémiques, son pouvoir prédictif de risque vasculaire semble faible.

4.5.1.2. Arguments en faveur de !inclusion de la Lp(a) dans le bilan lipidique complet

- il existe un relatif consensus quant à sa contribution à l'athérosclérose, même si le mécanisme n'est pas entièrement élucidé.

- elle représente un facteur de risque indépendant et non prévisible. Sa mise en évidence chez un enfant par exemple, peut favoriser une prévention primaire chez les parents et d'autres membres de la famille.

- la connaissance d'une Lp(a) élevée chez un individu présentant une dyslipidémie incitera à un traitement plus incisif.

- les concentrations étant indépendantes de l'âge, on peut utiliser son dosage dans le cadre de l'évaluation du risque à long terme.

- en dépit de l'absence de médicament efficace, un taux élevé ne doit pas être considéré comme une fatalité et doit inciter à réaliser une prise en charge plus énergique des facteurs de risque sur lesquels on peut agir.

L'augmentation de la fréquence des maladies cardiovasculaires au 20ème siècle est la conséquence de changements importants dans l'alimentation et le mode de vie. Les individus génétiquement prédisposés à ces pathologies ont la possibilité de retarder, voire d'éviter, le développement de la maladie en adoptant un régime alimentaire et un mode de vie "anti-athérosclérose".

4.5.2. Dans quelles circonstances faut-il rechercher et doser la Lp(a) ?

La recherche et/ou le dosage de la Lp(a) doit faire partie du bilan lipidique complet dans les cas suivants :

- chez les sujets à risque élevé ou à la limite haute du risque, selon les critères usuels de définition, pour instituer une prévention primaire.

- chez les sujets atteints d'une maladie cardiovasculaire ou ayant des antécédents de maladie cardiovasculaire, afin de réaliser une prévention secondaire plus efficace, - chez les sujets ayant des antécédents familiaux de maladie cardiovasculaire précoce.

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Conclusion

L'amélioration des connaissances de la structure des lipoprotéines, de leur métabolisme et des facteurs génétiques et d'environnement qui modulent leurs concentrations a constitué une avancée importante pour la compréhension de l'athérogenèse.

La recherche de nouveaux marqueurs biologiques dont la Lp(a), et le développement

des techniques de biologie moléculaire devraient permettre un important progrès pour le

choix du traitement et pour la prévention de l'athérosclérose.

En ce qui concerne la Lp(a), les données sont encore fragmentaires.

D'autres études sont nécessaires.

En recherche fondamentale pour :

- élucider son métabolisme et les facteurs qui modulent sa concentration,

- améliorer les connaissances de l'influence des autres dyslipoprotéinémies sur sa

concentration,

- clarifier ses mécanismes pathogéniques.

En clinique pour :

- évaluer son rôle dans les pathologies où elle a été moins étudiée,

- trouver des médicaments capables de diminuer sa concentration afin d'évaluer

s'il y a un bénéfice à abaisser sa concentration,

- savoir si ce sont les concentrations de Lp(a), ou bien telles ou telles isoformes

d'apo(a) qui sont pathogènes.

Dans tous ces cas, la connaissance d'une concentration élevée de Lp(a) est une donnée importante du bilan lipidique car elle permet d'instituer un traitement faisant baisser le taux de cholestérol-LDL et/ou d'insister auprès du patient sur les mesures de prévention.

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Résumé :

L'amélioration des connaissances de la structure et du métabolisme des lipoprotéines, dont la lipoprotéine (a) [Lp(a)], et des mécanismes de leur implication dans l'athérosclérose, constituent un progrès important pour la prévention et le traitement des hyperlipoprotéinémies.

Plusieurs arguments sont en faveur de l'inclusion de la recherche et du dosage de la lipoprotéine (a) dans le bilan lipidique :

- il existe un relatif consensus quant à sa contribution à l'athérosclérose, même si le mécanisme n'est pas entièrement élucidé,

- elle représente un facteur de risque indépendant et non prévisible,

- les concentrations étant indépendantes de l'âge, on peut utiliser son dosage dans le cadre de l'évaluation du risque à long terme,

- en dépit de l'absence de médicament efficace, un taux élevé ne doit pas être considéré comme une fatalité et doit inciter à une prise en charge plus énergique des facteurs de risque sur lesquels on peut agir.

Après des rappels sur l'athérosclérose, est proposé un bilan des connaissances actuelles sur la lipoprotéine (a).

Puis les résultats de la recherche et du dosage de la lipoprotéine (a) dans le sérum de 1504 individus sont présentés.

Enfin, est discuté l'intérêt de la lipoprotéine (a) dans l'interprétation du bilan lipidique.

La recherche et/ou le dosage de la lipoprotéine (a) doit faire partie du bilan lipidique complet dans les cas suivants :

- chez les sujets à risque élevé, pour instituer une prévention primaire,

- chez les sujets atteints d'une maladie cardiovasculaire ou ayant des antécédents de maladie cardiovasculaire, afin de réaliser une prévention secondaire plus efficace,

- chez les sujets ayant des antécédents familiaux de maladie cardiovasculaire précoce. Discipline : BIOCHIMIE

Mots clefs : Lipoprotéine (a)

Hyperlipoprotéinémie

Athérosclérose

Adresse de l'auteur

GUIMONT Marie-Christine