Homocystéine facteur de risque cardiovasculaire Bruno Tribout Médecine Vasculaire CHU Amiens

tHcys et implications en pathologie • carences folates ou Vit B12 : indicateur sensible : • complications grossesse : avortements récidivants spontanés, abruptio placentae, pré-éclampsie, prématurité • anomalies fermeture tube neural : spina bifida, anencéphalie • pathologies neuropsychiatriques • troubles cognitifs du sujet âgé • cancer (colon, col utérin, poumon) • maladie thromboembolique veineuse • athérosclérose et athérothrombose

Homocystéine, Hcys, tHcys • Abréviation Hcys réfère homocystéine elle-même (Hcys réduite) et aux formes oxydées • Formes d’homocystéine du plasma : — forme réduite (traces 1%), — forme fixée à l’albumine (70%) — disulfides de faible poids moléculaire principalement avec la cystéine. • La somme de toutes ces formes d’Hcys est appelée Hcys totale avec pour abréviation tHcys

Evaluation statut en homocystéine (1) • Prélèvement à jeun recommandé petit déjeuner léger : ­ tHcys repas riche en proteines : itHcys de 15-20% • En présence des éléments figurés du sang itHcys temps et température-dépendantes à 20°C :itHcys de 5—15% par heure — centrifugation immédiate préférable — garder le prélèvement dans la glace ou ajout d’un stabilisant comme le fluor. • tHcys du sérum ou du plasma stable durant jours à température ambiante, semaines à 0-2°C années si congelé à -20°C

Evaluation statut en homocystéine (2) Test de charge en Met absorption à jeun d’une forte dose de Met 0,1 g / kg ou 3,8 g / m2 dissoute dans du jus d’orange tHcys mesurée immédiatement avant puis 2 heures La réponse sur l’tHcys induite par une alimentation riche en protéines réalise le corrolaire physiologique de la charge en Met.

Déterminants génétiques de tHcys Effet tHcys Homocystinurie • déficit homozygote en cysthationine ß-synthase iii • déficit homozygote en méthylènetétrahydrofolate réductase iii • mutations de la cobalamine (C,D, E, F, G) iii Trisomie 21 (166% activité CBS) m MTHFR thermolabile (mutation C677T homozygote TT) i si déficit folates déficit hétérozygote en cysthationine ß-synthase i tHcys post charge Met déficit hétérozygote en méthylènetétrahydrofolate réductase i hyperhomocystéinémie : i modérée (15-30 µmol/l) ; iii sévère (> 100 µmol/l) — réduction tHcys : m

Déterminants physiologiques et mode de vie de tHcys Effet tHcys Déterminants physiologiques Augmentation de l’âge, viellissement (i) Sexe masculin (i) Fonction rénale : réduction filtration glomérulaire (i) Augmentation masse musculaire (i) Mode de vie Apports alimentaires Vit B6, B12, folates m Tabagisme (i) Consommation de café non décaféiné (i) Consommation d’alcool im Activité physique m augmentation tHcys au sein intervalle de normalité : (i) réduction tHcys : m

Déterminants de tHcys : situations pathologiques (1) Effets sur tHcys ou Vit B6, B12, folates • Dysthyroïdie —hypothyroïdie tHcys i — hyperthyroïdie maisi besoins folates tHcys m • Cancers solides tHcys i • Psoriasis tHcys i • Transplantation d’organes solides tHcys i • Lupus • Insuffisance hépato-cellulaire • Insuffisance rénale chronique tHcys i, ii hyperhomocystéinémie : i modérée (15-30 µmol/l) ; ii intermédiaire (30-100 µmol/l)iii sévère (> 100 µmol/l) réduction tHcys : m

Déterminants de tHcys : situations pathologiques (2) Effets sur tHcys ou Vit B6, B12, folates • Malnutrition, dénutrition effet sur folates m> vit B12 • Carence en Vitamine B12 tHcys iii • Carence en Folates tHcys ii • Carence en Vitamine B6 tHcys post charge Meti • Syndromes de malabsorption : carences Vit B12 et/ou folates * anémie pernicieuse de Biermer : Vit B12 m —> tHcys iii * gastrite atrophique non biermerienne Vit B12 m chez 50 % des sujet âgés > 70 ans : achlorhydrie, m sécrétion pepsine * insuffisance pancréatique exocrine : Vit B12 m pancréatite chronique * ischémie mésentérique ? • alcoolisme : tHcys i * alcool et déficit en vit B6 Vit B6 m * alcool et déficit en folates folates m * alcool et métabolisme Hcys : inhibition de Met synthase

Déterminants de tHcys : situations pathologiques (3) Réponse inflammatoire négative tHcys tHcys m — évènement cardiovasculaire aigu * infarctus du myocarde * accident vasculaire cérébral * réponse inflammatoire de l’Hcys Hcys aiguëm -25 % puis Hcys convalescencei + 20 à 22 % interférence avec interprétation dosage tHcys jusqu’à 3 mois * rôle de l’albumine 70 à 80 % Hcys liée à l’albumine albumine : négative acute phase reactant tHcys aiguë m // Albuminémie m lors AVC — chirurgie ? — maladie systémique ?

Déterminants de tHcys : situations pathologiques En pratique - exclusion d’une hypothyroïdie par dosage de la TSH ultrasensible - recherche d’un cancer solide ou d’une hémopathie sous-jacente - appréciation de la fonction rénale et d’une insuffisance hépato-cellulaire - dosage de la Vit B12, des folates plasmatiques et érythrocytaires afin de rechercher une carence par malnutrition, maldigestion ou malabsorption - estimation de la consommation d’alcool et recherche de marqueurs biologiques d’alcoolisme chronique

Déterminants de tHcys : médicaments (1) Interaction avec les folates • antagonistes de l’acide folique : inhibiteurs de la dihydrofolate réductase *méthotrexate *triméthoprime, co-trimoxazole (sulfaméthoxazole, trimethoprime) *nitrofurantoïne *sulfamides *triamtérène • sulfasalazine, salazopyrine : malabsorption sélective folates conjugaison acide 5-aminosalicylique + sulfapyridine • antituberculeux : izoniazide + cyclosérine > izoniazide • trisilicate de magnésium : adsorption in vitro de l’acide folique • œstroprogestatifs : malabsorption des folates induction enzymatique, ibesoins en folates • metformine • érythropoïétine : augmentation des besoins en folates

Déterminants de tHcys : médicaments (2) Interaction avec les folates • anticonvulsivants inducteurs enzymatiques —>imétabolisme hépatique folates malabsorption folates activité MTHFR m phénobarbital, phénytoïne, primidone, phénéturide, carbamazépine, acide valproïque • phénothiazines : inducteurs enzymatiques,ibesoins en folates • antidépresseurs tricycliques inducteurs enzymatiques,ibesoins en folates • hypolipémiants iHcys par interférence avec absorption des folates * cholestipol + niacine : * cholestyramine, colestipol

Déterminants de tHcys : médicaments (3) Interaction avec la Vit B12 • anesthésie au protoxyde d’azote, oxyde nitreux, N2O oxydation méthylcobalamine inactivation irréversible Met-synthase, nécessité resynthèse enzymatique 50 % Met synthase inactivée en 2h, Hcys i dans les 90 mn Hcys i persiste au moins 7 jours délai 4 semaines avant dosage tHcys • anti-H2 : cimétidine, ranitidine : malabsorption Vit B12 similaire aux autres causes d’hypochlorydrie réduction de la production acide gastrique nécessaire pour libérer la Vit B12 de ses sources protéiques • aminosides per os : néomycine malabsorption Vit B12 • chloramphénicol malabsorption Vit B12 • anticonvulsivants malabsorption Vit B12 • biguanides : metformine : malabsorption Vit B12 • cholestyramine malabsorption Vit B12 • sels de potassium : chlorure de potassium KCl malabsorption Vit B12 • méthyldopa malabsorption Vit B12 • colchicine malabsorption Vit B12 • PAS, acide paraaminosalicylique : antituberculeux malabsorption Vit B12 • vitamine C à fortes doses 1 g / j malabsorption Vit B12

Déterminants de tHcys : médicaments (4) Interaction avec la Vit B6 • Antituberculeux * izoniazide INH * paraaminosalicylate, pyrazinamide * cyclosérine • éthionamide • hydralazine, dihydralazine • théophylline : antagoniste synthèse phosphate de pyridoxal • phénacétine, paracétamol [acétaminophène] • œstroprogestatifs • phénelzine • procarbazine • chloramphénicol • tabac et pollants monoxyde carcone, disulfide de carbone

Déterminants de tHcys : médicaments (5) Sans interaction directe avec Vit B6, B12, folates • diurétiques thiazidiques : tHcys i • niacine, acide nicotinique, nicotinamide : disponibilitém des groupes méthyles pour méthylation Hcys du fait surutilisation des groupes méthyles pour méthylation de niacine : conversion nicotinamide en N1-méthylnicotinamide par transméthylation SAM-dépendante Hcys inormalisée par supplémentation en Vit B6 • nicorandil métabolisé en acide nicotinique • fénofibrate : tHcys i + 46 % • L-dopa : tHcys i conversion dopa en méthyldopa par transméthylation SAM-dépendante

Déterminants de tHcys : médicaments (6) Médicaments potentiellement responsables d’hypohomocystéinémie par Interaction de tHcys avec aminothiols • D-pénicillamide (D-3,3-diméthylcystéine) • Acétylcystéine • Inhibiteurs de l’enzyme de conversion comportant un groupement thiol Captopril Zofénopril Alacépril Pivopril

Intervalles de normalité de tHcys (1) tHcys basale de jeune Intervalles de normalité chez l’adulte 5—15 µmol/l — valeur moyenne = 10 µmol/l. Définition hyperhomocystéinémie : tHcys > 15 µmol/l selon le niveau de tHcys atteint : • modérée (15—30 µmol/l) • intermédiaire (30—100 µmol/l) • sévère (> 100 µmol/l)

Intervalles de normalité de tHcys (2) tHcys de jeune selon le style de vie µmol/l 2,5ème percentile 50ème percentile 97,5ème percentile Population générale 40—42 ans Hommes (n=4260) 6,9 10,5 20,9 Femmes (n=4905) 5,6 8,9 17,4 Non fumeurs + apports importants en folates + consommation modérée de café* Hommes (n=210) 6,2 9,6 14,5 Femmes (n=500) 5,0 7,8 12,6 Population générale 65-67 ans Hommes (n=941) 8,0 11,9 21,5 Femmes (n=1410) 6,7 10,7 21,0 Hommes (n=93) 7,2 10,2 17,8 Femmes (n=214) 6,4 9,6 16,7 * : consommation < 5 tasses / jour Hordaland Homocysteine Study. Nygard O. Am J Clin Nutr 1998;67:263-270

Intervalles de normalité de tHcys (3) tHcys de jeune chez l’enfant âgé de 5 à 19 ans (µmol/l) moy - 1DS moy moy + 1DS 95ème géométrique percentile 5—9 ans* (n=178) 5,1 6,2 7,5 8,5 multivitamines : 6,1 % garçons (n=91) 5,2 6,3 7,7 8,7 filles (n=87) 5,1 6,1 7,3 8,2 10—14 ans* (n=305) 5,7 7,1 8,8 10,2 multivitamines : 2,6 % garçons (n=115) 5,6 7,1 9,0 10,6 filles (n=114) 5,8 7,1 8,6 9,75 15—19 ans* (n=204) 6,4 8,8 12,3 15,2 multivitamines : 4,6 % garçons§ (n=87) 6,7 9,8 14,3 18,25 filles§ (n=148) 6,3 8,3 11,0 13,2 contraception œstro-progestative : 27 % * augmentation de l’tHcys moyenne avec l’âge dans les 2 sexes : p<0,001 § tHcys moyenne différente entre les 2 sexes : p=0,001 moyenne géométrique : inverse de la moyenne logarithmique Etude Belge. Bruxelles. De Laet C Am J Clin Nutr 1999;69:968-972

Intervalles de normalité de tHcys (4) Valeurs du 80 ème percentile de tHcys 2 h après charge en Met* chez 363 sujets sans maladie vasculaire cliniquement apparente 80 ème percentile (µmol/l) valeur absolue après charge augmentation après charge versus jeune Hommes < 50 ans (n=95) 25,7 15,1  50 ans (n=67) 25,5 15,0 Femmes < 50 ans (n=91) 28,0 20,3  50 ans (n=110) 34,7 23,9 *tHcys 2 heures après charge en Met de100 mg/kg (dissoute dans du jus d’orange) Bostom AG, Selhub J, Jacques PF 1998 in Malinow MR Circulation 1999;99:178-182.

HyperHcys facteur de risque cardiovasculaire Métaananalyse de 27 études réalisée par Boushey 1995 patients/contrôles essais Odds ratio Intervalle (cohortes) de Confiance 95 % Atteinte coronaire 2210/2837 15 (2) 1,7 1,5 — 1,9 augmentation de 5 µmol/l tHcys de jeune Hommes 9 (2) 1,6 1,4 — 1,7 Femmes 9(1) 1,8 1,3 — 1,9 9 essais dont 2 cohortes (1 positive, 1 négative), 3 cas-témoin issus de même population Atteinte cérébrovasculaire 673/1738 9 (2) 2,5 2,0 — 3,0 3 (2) 1,5 1,3 — 1,9 3 essais dont 2 cohortes négatives, 1 cas-témoin issu de même population Atteinte artères périphériques 352/1039 6 (0) 3 (0) 6,8 2,9 — 15,8 3 essais dont aucune cohorte, 2 cas-témoin issus de même population Boushey CJ JAMA 1995;274:1049-1057

association tHcys et autres facteurs de risque Hordaland Homocysteine Study 16176 H et F de 40—67 ans sans ATCD cérébrocardiovasculaire, HTA, diabète • Sexe, âge, tabac :  tHcysi pour chacun de ces facteurs de risque 1,5 — 2 µmol/l ou 15 — 20 % * Homme > Femme :  tHcysi = 1,4 µmol/l * Age [65—67 ans] > [40—42 ans] :  tHcysi = 2,2 µmol/l * Tabac [Tabac > 20 cigarettes/j] > [sans tabac] :  tHcysi = 1,7 µmol/l  tHcysi / cigarette journalière : 1 % Femme — 0,6 % Homme Femme — 40-42 ans <—  tHcysi = 4,8 µmol/l —> Homme — 65-67 ans sans tabac tabac > 20 cig/j] • Sédentarité (activité physique de loisir m) :  tHcysi 0,5 — 1 µmol/l • PA diastolique i :  tHcysi 0,5 — 1 µmol/l • Fréquence cardiaque i :  tHcysi 0,5 — 1 µmol/l • Cholestérol total i :  tHcysi 0,5 — 1 µmol/l *Ajustement pour : âge, sexe, tabac, activité physique, PA diastolique, fréquence cardiaque, cholestérol total, triglycérides apports fruits, légumes verts, consommation de multivitamines Nygard O JAMA 1995;274:1526-1533

Interactions tHcys et autres facteurs de risque European Concerted Action Project : étude cas-contrôle 750 athéroscléreux <— H et F âge <60 ans —> 800 contrôles Risques Relatifs observés et attendus d’athérosclérose* chez les sujets présentant une hyperHcys et un autre facteur de risque conventionnel** RR Observé RR Attendu Modèle multiplicatif Modèle additif HyperHcys de jeune et — Hypercholestérolémie 2,1 2,6 2,2 — Tabagisme 4,6 4,5 3,3 — Hypertension artérielle 11,3 p < 0,05 § 8,2 5,4 HyperHcys postcharge en Met et — hypercholestérolémie 2,5 2,4 2,1 — Tabagisme 5,1 p < 0,1 § 4,4 3,2 — Hypertension artérielle 7,8 9,1 5,9 *athérosclérose coronaire ou cérébrovasculaire ou membres inférieurs ** ajustés pour âge, sexe, effets simples ou combinés des 3 facteurs de risque conventionnels et tHcys § comparaison entre RR observé et RR attendu Graham IM JAMA 1997;277:1775-1781

mutation C677T MTHFR facteur d’hyperHcys mais pas facteur de risque Métaanalyse de 23 études cas-contrôles Maladies cardio-vasculaires (n = 5869) Contrôles (n=6644) 11,9 % Homozygotes TT 11,7 % [6,5 — 29,7 %]* [5,4 — 16 %]* Odds Ratio = 1,12* IC 95 % [0,92 — 1,37] Métaanalyse de 13 études cas-contrôles Génotype TT Génotype CT Génotype CC (n = 444) (n = 1727) (n = 1820) tHcys (µmol/l) 13,3 10,9 10,7 moyenne approximative  tHcys = 0,2 µmol/l ou 2 %  tHcys = 2,6 µmol/l ou 24 % * hétérogénéité, OR ajusté pour l’hétérogénéité entre les études Brattström L Circulation 1998;98:2520-2526

tHcys et mortalité dans la population générale Cohorte de Framingham 1933 sujets âgés - âge moyen 70±7 ans - 59 % femmes - médiane suivi 10 ans tHcys basale  80ème percentile versus autres quartiles [ 14,3 µmol/l] [< 14,3 µmol/l] Mortalité globale (n= 653) RR*:1,54 IC 95% [1,31—1,82] Mortalité cardiovasculaire (n=244) RR*:1,52 IC 95% [1,16—1,98] *ajustement : âge,sexe, PA systolique, diabète, tabagisme, cholestérol total, HDL-cholestérol association significative entre Hcys et mortalité après ajustement Bostom AG Arch Intern Med 1999;159:1077-108

tHcys et mortalité chez coronarien 587 coronariens - médiane âge 62 ans - 81% hommes - médiane suivi 4,6 ans dosage de tHcys basale lors coronarographie tHcys basale Mortalité globale (n= 64) Mortalité cardiovasculaire (n=50) < 9 µmol/l 3,8 %* 9 — 14,9 µmol/l 8,6 %* mortalité cumulée à 4 ans*  15 µmol/l 24,7 %* p (for trend) < 0,001 Ratio ajusté** de mortalité globale Ratio ajusté ***de mortalité cardiovasc < 9 µmol/l 1 groupe de référence 1 9 — 14,9 µmol/l 1,9 2,3 15 — 19,9 µmol/l 2,8 2,5  20 µmol/l 4,5 p (for trend) =0,02 7,8 p (for trend) =0,01 Ratio ajusté de mortalité pour itHcys 5 µmol/l intervalle [10 — 15 µmol/l] 1,6 intervalle [15 — 20 µmol/l] 2,5 * estimation de la mortalité à 4 ans par méthode de Kaplan-Meier **ajustement : âge,sexe, fraction d’ejection VG, extension de la maladie coronaire, diabète, tabac, cholestérol total, taux de plaquettes, aspirine, traitement antihypertenseur, créatinine ***ajustement : âge, sexe, fraction d’ejection VG, extension de la maladie coronaire cholestérol total, créatinine Nygard O N Engl J Med 1997;337:230-236

tHcys et mortalité chez le diabétique 239 diabétiques - âge > 50 ans - hommes et femmes - suivi 9-11 ans tHcys basale Mortalité globale Ratio ajusté* de mortalité globale (n=84) < 8,2 µmol/l 18 % 1 8,2—10 µmol/l 27 % 1,23 10—13 µmol/l 38 % 2,11 > 13 µmol/l 58 % 2,13 p*=0,029 *ajustement : âge,sexe, autoévaluation de l’état de santé, PA systolique, tabagisme, glycémie, créatinémie, albuminémie, cholestérol total, HDL-cholestérol Kark JD Lancet 1999;353:1936-1937

Homocysteine Lowering Trialists’ Collaboration 1998 Méta-analyse de 12 études contrôlées randomisées Effet sur tHcys basale de supplémentation de durée moyenne 6 semaines [3—12] 1114 sujets d’âge moyen 52 ans dose moyenne réduction tHcys basale* IC95 % Acide folique 500 µg—5,7 mg/j 25 % 23—28 % < 1mg/j 500 µg/j 26 % 23—29 % 1—3 mg/j 1,2 mg/j 25 % 20—29 % > 3 mg/j 5,7 mg/j 25 % 21—28 % Acide folique + Vit B12 versus Acide folique ajout deVit B12 500 µg/j 7 % 3—10 % [20 µg—1 mg/j] Acide folique + Vit B12 31 % 27—35 % Acide folique + Vit B6 versus Acide folique ajout de Vit B6 16,5 mg/j aucun effet [2—50 mg/j] *ajustement pour [tHcys]p et [folates]p avant traitement HLTC BMJ 1998;316:894-898

Homocysteine Lowering Trialists’ Collaboration 1998 Prédiction de la réduction proportionnelle de l’tHcys basale induite par une supplémentation en acide folique (500 µg—5 mg/j) Folates plasmatiques avant supplémentation (nmol/l) 20 15 12 10 5 5 10 % 13 % 15 % 16 % 23 % 10 19 % 21 % 23 % 25 % 30 % 12 21 % 23 % 25 % 27 % 32 % 15 23 % 26 % 28 % 29 % 34 % 20 27 % 29 % 31 % 32 % 37 % tHcys basale avant supplémentation (µmol/l) HTLC BMJ 1998;316:894-898

Dépistage de l’hyperhomocystéinémie • Maladie cardiovasculaire — en l’absence des facteurs de risque conventionnels (Stein 98)(Malinow 99) — de survenue prématurée (Moghadasian 97)(Malinow 99) : évenement avant 60 ans (Stein 98) — haut risque de survenue de maladie cardiovasculaire prématurée (Stein 98) * ATCD familiaux au premier degré (Stein 98)(Malinow 99) * tabagisme : favorise hyper Hcys et interaction multiplicative avec hyperHcys (Stein 98)(Welch 98) * hypertension artérielle : interaction multiplicative avec HyperHcys (Stein 98)(Welch 98) • Situations pathologiques associées à une hyperHcys — Insuffisance rénale chronique (Stein 98)(Malinow 99) — Lupus (Stein 98)(Malinow 99) — Transplantation d’organes solides (Stein 98) — hypothyroïdie (Malinow 99) — malnutrition, maldigestion, malabsorption • Prise prolongée de médicaments inducteurs d’hyperHcys (Stein 98)(Malinow 99) différer le dépistage de 8 à 12 semaines après maladie systémique sérieuse