ECOLE NATIONALE VETERINAIRE DE LYON Année 2010 - Thèse n° LES BIOMARQUEURS EN CARDIOLOGIE CHEZ LE CHIEN THESE Présentée à l’ECOLE NATIONALE VETERINAIRE DE LYON (Médecine - Pharmacie) et soutenue publiquement le 11 juin 2010 pour obtenir le grade de Docteur Vétérinaire par MALOSSE Maxime Né le 24 juin 1985 à Saint Etienne (42) ECOLE NATIONALE VETERINAIRE DE LYON Année 2010 - Thèse n° LES BIOMARQUEURS EN CARDIOLOGIE CHEZ LE CHIEN THESE Présentée à l’ECOLE NATIONALE VETERINAIRE DE LYON (Médecine - Pharmacie) et soutenue publiquement le 11 juin 2010 pour obtenir le grade de Docteur Vétérinaire par MALOSSE Maxime Né le 24 juin 1985 à Saint Etienne (42) 2 3 4 Remerciements A Monsieur le Professeur Gilbert KIRKORIAN De la Faculté de Médecine de Lyon Qui nous a fait l’honneur d’accepter de présider notre jury de thèse Sincères remerciements A Monsieur le Professeur Jean-Luc CADORE De l’Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon Pour vos conseils et pour avoir encadré cette étude Sincères remerciements A Madame le Professeur Jeanne-Marie BONNET-GARIN De l’Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon Pour avoir accepté de juger notre travail Sincères remerciements A Madame le Docteur Isabelle BUBLOT De l’Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon Pour avoir su transmettre ce goût pour la cardiologie, pour avoir été à l’origine de cette étude et pour l’aide apportée pour sa réalisation Sincères remerciements 5 6 A mes parents, qui ont probablement souffert autant que moi pendant ces années de prépa mais qui ont toujours cru en moi et m’ont toujours soutenu depuis les premiers jours. Sans vous, je ne serais certainement pas où j’en suis aujourd’hui… A ma sœur, pour avoir supporté et soutenu le petit protégé depuis son plus jeune âge. A Lionel et la petite dernière Léa, je suis heureux que nous fassions partie de la même famille. A mes grands-mères, pour votre gentillesse. J’espère qu’aujourd’hui vous êtes fières de votre petit fils. A mes grands-pères, pour qui aujourd’hui j’ai une pensée émue. A toute ma famille, certainement la meilleure des familles dont on puisse rêver. A Cindy, probablement la meilleure chose qui ne me soit jamais arrivé. Je t’aime et me sens capable de tout surmonter à tes côtés, y compris la Normandie… A Hervé, Chantal, Aurélie et David, pour m’avoir si bien introduit au sein de votre famille. A mes amis de Saint Etienne, que je garde précieusement depuis le lycée et que je revois toujours avec plaisir les week-ends. Je sais qu’on ne se perdra jamais de vu. A mes amis de prépa, pour toutes les épreuves que nous avons surmontées ensemble et les bons moments passés A mes amis vétos, avec qui j’ai partagé avec joie ces folles années. C’est grâce à vous si l’ENVL me manque déjà. Peu importe où je serais par la suite mais je ne vous oublierai pas. A l’aérobic team, notre niveau mémorable méritait quand même une petite ligne à part. A la team Villefontaine, pour tous les déboires que l’on a partagés ! A mes anciennes, pour m’avoir fait découvrir cette école. A mes poulots et plus particulièrement à ma poulotte Samantha. Vous êtes des poulots géniaux et complètement déjantés ! 7 Table des matières Remerciements ............................................................................................................................ 5 Table des matières ....................................................................................................................... 8 Table des illustrations................................................................................................................. 11 Introduction ............................................................................................................................... 13 I. Généralités sur les biomarqueurs ........................................................................................ 15 1. Qu’est ce qu’un biomarqueur ?................................................................................................. 15 2. Quels sont les intérêts des biomarqueurs ? .............................................................................. 15 3. Biomarqueurs anciennement utilisés en cardiologie ................................................................ 15 4. Quelles sont les caractéristiques d’un biomarqueur cardiaque idéal ? .................................... 16 II. Molécules utilisées aujourd’hui comme biomarqueurs en cardiologie .................................. 19 1. Les troponines ........................................................................................................................... 19 a. Synthèse et libération ........................................................................................................... 19 b. Fonctions ............................................................................................................................... 21 c. Elimination............................................................................................................................. 22 d. Bilan ....................................................................................................................................... 23 2. Les peptides natriurétiques ....................................................................................................... 24 a. Synthèse et libération ........................................................................................................... 24 i. L’ANP ................................................................................................................................. 25 ii. Le BNP................................................................................................................................ 25 b. Fonctions ............................................................................................................................... 28 c. Elimination............................................................................................................................. 29 d. Bilan ....................................................................................................................................... 29 3. Les endothélines........................................................................................................................ 30 a. Synthèse et libération ........................................................................................................... 30 b. Fonctions ............................................................................................................................... 31 c. Elimination............................................................................................................................. 31 d. Bilan ....................................................................................................................................... 32 III. Utilisation des biomarqueurs lors d’atteintes cardiaques ..................................................... 33 1. Chez un animal sain ................................................................................................................... 33 a. Influence de la méthode de dosage ...................................................................................... 33 b. Influence du sexe................................................................................................................... 36 8 c. Influence de l’âge et du poids ............................................................................................... 36 d. Variations au cours du temps ................................................................................................ 37 e. Bilan ....................................................................................................................................... 37 2. Marqueurs d’insuffisance cardiaque ......................................................................................... 38 a. Les différentes classifications ................................................................................................ 38 b. Les biomarqueurs .................................................................................................................. 38 i. La troponine I .................................................................................................................... 38 ii. Les peptides natriurétiques ............................................................................................... 39 iii. Endothéline 1 .................................................................................................................... 42 c. 3. Bilan des biomarqueurs lors d’insuffisance cardiaque.......................................................... 43 Marqueurs dans certaines cardiopathies spécifiques : ............................................................. 44 a. Cardiopathies acquises .......................................................................................................... 44 i. Endocardiose mitrale ou tricuspidienne ........................................................................... 44 ii. Cardiomyopathie ventriculaire droite arythmogène du boxer ......................................... 48 iii. Myocardiopathie dilatée ................................................................................................... 49 iv. Epanchement péricardique ............................................................................................... 53 v. Bilan des biomarqueurs lors de cardiopathies acquises ................................................... 54 b. Cardiopathies congénitales ................................................................................................... 55 i. Persistance du canal artériel ............................................................................................. 56 ii. Sténose sous- aortique ...................................................................................................... 56 iii. Sténose pulmonaire .......................................................................................................... 57 iv. Bilan des biomarqueurs lors de cardiopathies congénitales............................................. 57 4. Marqueurs lors d’hypertension pulmonaire ............................................................................. 58 5. Discrimination atteinte cardiaque/ atteinte respiratoire ......................................................... 60 6. Marqueurs lors d’atteinte cardiaque secondaire : .................................................................... 64 a. Babésiose............................................................................................................................... 64 b. Ehrlichiose ............................................................................................................................. 65 c. Pyomètre ............................................................................................................................... 66 d. Syndrome dilatation torsion de l’estomac ............................................................................ 66 e. Traitements anticancéreux et processus néoplasiques ........................................................ 68 f. Traumatisme.......................................................................................................................... 69 g. Envenimation......................................................................................................................... 70 h. Bilan des biomarqueurs lors d’atteinte cardiaque secondaire ............................................. 71 IV. Difficultés d’interprétation du dosage des biomarqueurs en cardiologie ............................... 73 9 1. Manque de standardisation des procédés de dosage............................................................... 73 a. Problème du choix de la technique de dosage ..................................................................... 73 b. Problème de validation analytique des tests ........................................................................ 75 c. Problème de la position de l’animal lors du prélèvement .................................................... 75 d. Problème du tube choisi........................................................................................................ 76 e. Problème de la conservation du prélèvement ...................................................................... 77 2. Utilisation de kits de dosage issus de la médecine humaine .................................................... 78 3. Limites dues à des maladies non cardiaques ............................................................................ 79 V. Molécules candidates dans l’avenir ..................................................................................... 81 1. Norépinephrine ......................................................................................................................... 81 2. Monoxyde d’azote ..................................................................................................................... 81 3. Protéine C réactive .................................................................................................................... 82 4. Les gènes en tant que biomarqueurs cardiaques ..................................................................... 83 Conclusion ................................................................................................................................. 85 Bibliographie .............................................................................................................................. 87 ANNEXES...................................................................................................................................103 cTnI .................................................................................................................................................. 104 cTnT ................................................................................................................................................. 107 ANP .................................................................................................................................................. 108 NT-proANP....................................................................................................................................... 110 BNP .................................................................................................................................................. 112 NT-proBNP ....................................................................................................................................... 115 Endotheline-1 .................................................................................................................................. 119 Big endotheline-1 ............................................................................................................................ 121 Insuffisance cardiaque..................................................................................................................... 122 Endocardiose mitrale ...................................................................................................................... 125 Myocardiopathie dilatée ................................................................................................................. 129 Epanchement péricardique ............................................................................................................. 132 Cardiopathies Congénitales............................................................................................................. 133 Hypertension pulmonaire ............................................................................................................... 135 Discrimination atteinte cardiaque/ atteinte respiratoire ............................................................... 136 10 Table des illustrations Liste des figures : Fig.1, p 19 : Le complexe des troponines Fig.2, p 21 : Profil évolutif typique des marqueurs cardiaques au cours d’un infarctus du myocarde (A : créatinine kinase MB. B : cTnI. C : cTnT) Fig.3, p 22 : Interactions calcium-dépendantes du complexe des troponines Fig.4, p 24 : Les différents peptides natriurétiques Fig.5, p 26 : Synthèse simplifiée d’un peptide natriurétique : exemple du BNP Fig.6, p 27 : Arbre phylogénétique illustrant les relations entre différentes espèces concernant l’homologie de la séquence en acides aminés du préproBNP Fig.7, p 28 : Récepteurs des peptides natriurétiques Fig.8, p 30 : Séquence en acides aminés de l’endothéline 1 dans différentes espèces Fig.9, p 40 : Concentration en BNP en fonction de la sévérité de l’insuffisance cardiaque chez des chiens atteints de cardiopathies diverses (myocardiopathie dilatée, endocardiose, hypertension pulmonaire, épanchement péricardique…) Fig.10, p 41 : Concentration en ANP chez 3 groupes de chiens : Normal (chiens sains) ; Group 1 (insuffisance cardiaque faible à modérée : endocardiose, myocardiopathie dilatée) ; Group 2 (insuffisance cardiaque sévère : endocardiose, myocardiopathie dilatée) Fig.11, p 44 : Semi-quantification de l'insuffisance mitrale (lM) par cartographie. (Situation 1 : lM minime. Le reflux est limité au plan de l'anneau mitral. Situation 2 : lM moyenne. Le reflux dépasse le plan de I'anneau mitral, mais ne dépasse pas la partie moyenne de l'atrium gauche. Situation 3 : lM importante. Le reflux s'étend jusqu'au toit de l'atrium gauche.) Fig.12, p 55 : Concentration en cTnI en fonction de diverses affections cardiaques Fig.13, p 61 : Concentration de 4 biomarqueurs chez des chiens dyspnéiques en fonction de la présence ou non d’une insuffisance cardiaque congestive 11 Liste des tableaux : Tabl.1, p 34-35 : Concentration des biomarqueurs cardiaques chez des animaux sains Tabl.2, p 45 : Relation entre la concentration en NT-proBNP et la médiane de survie en fonction de la classe ISACHC chez des chiens atteints d’endocardiose mitrale Tabl.3, p 50 : Valeurs seuils de 3 biomarqueurs pour la détection d’une myocardiopathie dilatée occulte Tabl.4, p 67 : Evolution des concentrations en cTnI et cTnT en fonctions du degré d’anomalies à l’ECG chez des chiens opérés de SDTE 12 Introduction Le diagnostic des maladies cardiaques en médecine vétérinaire, est basé en première intention sur l’anamnèse et sur l’examen clinique, dont l’auscultation cardiaque. Des examens complémentaires tels que l’électrocardiographie, la radiographie et l’échocardiographie sont réalisés dans un second temps, afin de confirmer ou d’affiner le diagnostic et d’établir un pronostic. Un problème rencontré avec la radiographie est l’interprétation parfois délicate des clichés qui ne permet pas toujours de conclure avec certitude à la présence ou l’absence d’œdème pulmonaire. L’échocardiographie, quant à elle, est encore aujourd’hui considérée comme l’examen de choix lors du diagnostic de la plupart des maladies cardiaques, mais nécessite un équipement coûteux, ainsi qu’une certaine technicité de la part de l’opérateur. Elle n’est donc pas accessible à tous en pratique courante. De plus l’échocardiographie n’est pas un examen qu’il est possible de réaliser sur un animal instable présenté en consultation d’urgence. C’est suite entre autre à ces constatations que se sont développées les recherches sur des marqueurs sanguins qui pourraient être les témoins d’atteintes cardiaques. Depuis une vingtaine d’années, le nombre de publications concernant l’utilisation des biomarqueurs en cardiologie en médecine vétérinaire s’est multiplié. Celles-ci concernent à la fois la structure de ces biomarqueurs, la mise en place de kits de dosages, leurs utilités diagnostiques, pronostiques et dans le suivi de la réponse thérapeutique. Cet engouement pour les biomarqueurs a laissé espérer une utilisation clinique dans un futur proche. Le but de cet ouvrage est de faire le point sur l’ensemble des connaissances actuelles dans le domaine des biomarqueurs en cardiologie chez le chien. Il sera ainsi discuté de l’intérêt pratique, s’il existe, de l’utilisation de certains biomarqueurs en clientèle courante. De l’ensemble de ces publications à l’heure actuelle, trois grandes familles de biomarqueurs semblent se démarquer : les troponines, les peptides natriurétiques et les endothélines. Apres avoir présenté ces trois familles de marqueurs, nous discuterons donc de leur utilisation lors d’atteintes cardiaques primaires mais aussi lors d’atteintes cardiaques secondaires. Ensuite nous ferons le point sur les difficultés actuelles rencontrées dans l’interprétation des dosages de ces biomarqueurs. Enfin nous évoquerons un certain nombre de molécules émergentes qui aujourd’hui, semblent pouvoir être de futurs biomarqueurs en cardiologie. 13 14 I. Généralités sur les biomarqueurs 1. Qu’est ce qu’un biomarqueur ? Un biomarqueur a été défini comme étant un paramètre qui est mesuré objectivement et qui sert à évaluer un processus physiologique ou physiopathologique, une maladie ou la réponse de l’organisme à une intervention pharmacologique. Lorsque le paramètre utilisé est le résultat d’un dosage ou d’une mesure à partir d’un échantillon biologique, le terme de biomarqueur biologique est utilisé. (Oyama M.A., 2004) (Boswood A., 2009) (Longrois D., 2009) Dans le cas précis qui nous intéresse, le biomarqueur correspondra à un élément circulant dans le sang et directement dosable. 2. Quels sont les intérêts des biomarqueurs ? Le grand avantage du biomarqueur par rapport aux autres examens complémentaires habituellement réalisés en cardiologie, est qu’il ne demande aucune technicité particulière pour pouvoir être utilisé. Seule la recherche de valeurs de références ainsi qu’un étalonnage des kits de dosage sont préalablement nécessaires à une utilisation en clinique. Il s’agit d’un examen non invasif, ne nécessitant qu’une simple prise de sang. Il demande donc peu de manipulation et trouve tout son intérêt dans l’évaluation d’un animal cliniquement instable en urgence. Ainsi le dosage présente peu de risque pour l’animal et est réalisable à son chevet. Le résultat est obtenu rapidement. Il présente de plus l’avantage non négligeable d’être économique par rapport aux autres examens complémentaires. Son efficacité dans le domaine de la cardiologie en médecine vétérinaire doit néanmoins être déterminée. (Drobatz K.J., 2009) 3. Biomarqueurs anciennement utilisés en cardiologie Les premières molécules utilisées en médecine humaine étaient des marqueurs de la souffrance myocardique. Parmi celles-ci figuraient l’aspartate déshydrogénase, la créatinine kinase, la lactate déshydrogénase et la myoglobine. Bien qu’elles fussent toutes des marqueurs de nécrose cellulaire cardiaque avec une sensibilité acceptable, ces molécules souffraient d’un manque de spécificité avec une augmentation des taux circulant lors d’atteinte hépatique, rénale ou musculaire. (Nagurney J.T., 2005) (Spratt D.P., 2005) 15 4. Quelles sont les caractéristiques d’un biomarqueur cardiaque idéal ? Le biomarqueur idéal doit permettre d’établir ou d’exclure un diagnostic de cardiopathie, chez l’animal atteint, avec une sensibilité et une spécificité proches de 100%. La sensibilité est l’aptitude d’un test à fournir une réponse positive chez un animal atteint. Si la sensibilité est élevée on aura peu de Faux Négatif, donc un résultat négatif aura de forte chance d’être un Vrai Négatif. La spécificité est l’aptitude d’un test à fournir une réponse négative chez un animal indemne. Si la spécificité est élevée on aura peu de Faux Positif, donc un résultat positif aura de forte chance d’être un Vrai Positif. (Drobatz K.J., 2009) La molécule choisie doit être libérée en quantité suffisante et suffisamment longtemps pour que le dosage présente une bonne spécificité et sensibilité. (Ragetly G., 2005) La molécule idéale ne devrait être libérée que par le cœur et permettre ainsi de ne pas hésiter entre l’atteinte de deux organes différents par manque de spécificité. Le biomarqueur idéal pour le diagnostic d’atteinte cardiaque ne devrait être présent dans le sang qu’en situation pathologique ou sinon tout du moins, présenter une valeur significativement plus élevée chez l’animal malade que chez un animal sain. Le biomarqueur idéal devrait avoir cinq fonctions concomitantes : 1) 2) 3) 4) 5) Détecter des maladies en phase préclinique Permettre le diagnostic différentiel des affections aiguës ou chroniques Aider à l’établissement d’un pronostic Suivre la progression de la maladie ou sa réponse au traitement Choisir le traitement idéal (Boswood A., 2009) Dans la pratique un biomarqueur aura une ou plusieurs de ces fonctions. La première fonction, à savoir la détection des malades en phase préclinique est très importante. En effet, elle permettrait de modifier radicalement l’approche de la cardiologie en médecine vétérinaire courante. On pourrait ainsi établir le diagnostic de la maladie chez les animaux à un stade plus précoce et par la même occasion instaurer un traitement lui aussi plus précoce. Ceci permettrait de ne traiter que les animaux qui en ont réellement besoin. Enfin, cela ouvrirait de nouvelles possibilités en terme de dépistage dans certaines races prédisposées (comme la myocardiopathie dilaté chez le Doberman par exemple ou la cardiomyopathie ventriculaire droite arythmogène chez le boxer). (Sisson D., 2000) 16 Plusieurs éléments sont indispensables pour qu’un biomarqueur biologique soit désigné comme utile pour la pratique clinique courante : - le biomarqueur doit être facilement détectable dans un liquide biologique. - les techniques de dosage doivent être reproductibles et peu onéreuses - les mécanismes cellulaires et moléculaires qui expliquent la relation entre le biomarqueur et le phénotype qu’il est censé prédire ou diagnostiquer doivent être connus - la modification de la concentration du biomarqueur doit être prédictive du risque de survenue d’un phénotype bien défini - la relation entre la concentration du biomarqueur et l’amplitude du risque est linéaire - le biomarqueur doit prédire, de manière indépendante des autres facteurs de risque clinique ou d’autres biomarqueurs, la survenue du phénotype en question - la cinétique de modification de la concentration du biomarqueur doit être connue et reproductible pour un phénotype donné ou une intervention thérapeutique - la prise en charge clinique des animaux qui ont bénéficié du dosage du biomarqueur, doit être éventuellement modifiée en fonction de l’information fournie - les interventions pharmacologiques capables de modifier la concentration du biomarqueur sont accompagnées d’un bénéfice clinique - il devrait être possible de montrer que le bénéfice clinique lié à la modification de la concentration du biomarqueur est maintenu même lorsque les facteurs de risque traditionnels ont été identifiés et traités. (Longrois D., 2009) 17 18 II. Molécules utilisées aujourd’hui comme biomarqueurs en cardiologie 1. Les troponines Les troponines sont un complexe protéique constitutif des myofibrilles. Le complexe des troponines se compose de trois protéines : les troponines I, C, et T. Il est retrouvé en grande quantité dans l’atrium et le ventricule cardiaque. Ce complexe régule la contraction musculaire par l’interaction de l’actine et de la tropomyosine dans le muscle strié squelettique et cardiaque. Les trois sous unités ont des rôles différents. (Gaillard O., 2002) Fig.1 : Le complexe des troponines (Farah C.S., 1995) a. Synthèse et libération Rishniw M. et al, ont cloné et séquencé le gène codant pour la troponine I cardiaque (cTnI) du chien en 2002. Ils l’ont isolé à partir de fragments de myocarde de ventricule gauche de cinq chiens, prélevés immédiatement après euthanasie. Ils ont ainsi pu obtenir un ADN complémentaire pour la région codante de la cTnI canine, de 636 nucléotides. En comparaison avec la séquence chez l’homme, la séquence chez le chien de la cTnI possède 19 un acide aminé supplémentaire, soit 211 acides aminés. Il a aussi été montré le niveau de conservation de la séquence entre les différentes espèces. Nous nous intéresserons plus particulièrement au niveau de conservation de la séquence entre l’espèce humaine et l’espèce canine, puisque une forte homologie pourrait justifier l’utilisation en médecine vétérinaire de kits de dosage issus de médecine humaine. Les séquences nucléotidiques de la cTnI du chien et de l’homme présentent 91 % d’homologie. Les séquences en acides aminés de la cTnI du chien et de l’homme présentent 94.3 % d’homologie. (Rishniw M., 2004) La cTnT, quant à elle, est composée d’une séquence de 276 acides aminés. (Schober K.E., 2005) Au regard de leur poids moléculaire, les trois troponines sont assez différentes. En effet la TnC possède un poids moléculaire de 18 kDa, contre 25 kDa pour la TnI et 37 kDa pour la TnT. (Gaillard O., 2002) (Schober K.E., 2005) Comme nous allons le voir par la suite, le poids moléculaire des troponines semble avoir une importance pour expliquer les mécanismes de leur élimination. Dans la cellule musculaire, seulement 3 à 8 % de la troponine existe sous forme libre dans le cytosol, qu’il s’agisse de troponine I ou de troponine T, le reste de la troponine étant associé à l’actine sous forme d’un complexe troponines-tropomyosines. Lors d’une nécrose du cardiomyocyte, les troponines sont donc plus majoritairement libérées sous forme de complexes binaires (TnI-TnC ou TnI-TnT) ou de complexes ternaires (TnT-TnI-TnC) que sous forme libre. Etant donné que les plus petites molécules diffusent plus rapidement dans le système vasculaire, le pool cytosolique des troponines est le premier à rejoindre la circulation. Le fait que les troponines soient associées à des protéines de structures comme l’actine implique que ces marqueurs soient libérés pendant un temps plus long que d’anciens marqueurs comme la créatinine kinase. (Lavoinne A., 2004) De plus chez l’homme, la troponine T et la troponine I sont présentes dans des proportions telles par rapport à la créatinine kinase que le rapport signal/bruit est plus favorable pour les troponines. (Favory, et al., 2008) En médecine humaine après un infarctus du myocarde, les troponines I et T deviennent détectables dans le sang au bout de 5 à 7h avec un pic au bout de 1 à 2 jours puis elles se dissipent en environ 8 jours. (Adin D.B., 2005) (Sleeper M.M., 2001) 20 Fig.2 : Profil évolutif typique des marqueurs cardiaques au cours d’un infarctus du myocarde. A : créatinine kinase MB. B : cTnI. C : cTnT. (Lavoinne A., 2004) Bien que l’infarctus du myocarde soit une cause rare d’atteinte cellulaire myocardique chez le chien, nous verrons par la suite que de hautes valeurs sanguines de troponines ont été mises en évidence dans d’autres maladies plus fréquentes en médecine vétérinaire. b. Fonctions La TnC fixe le calcium grâce à quatre sites de fixation, ce qui induit un changement de conformation de la TnI sous une forme étirée. Elle module ainsi l’action de la TnI avec laquelle elle se complexe. La fixation du calcium permet donc une modification de la conformation du complexe troponines-tropomyosine, permettant l’interaction entre l’actine et la myosine et donc la contraction musculaire. Il existe deux isoformes de TnC mais il n’y a pas de différence majeure entre les formes exprimées dans les muscles squelettiques et le myocarde. (Lefevre G., 2005) Son dosage n’a donc pas d’intérêt dans le diagnostic des affections cardiaques par manque de spécificité. La TnT est liée à la fois à la tropomyosine et à la TnI qui au repos, est fixée à l’actine. Il existe plusieurs isoformes de la TnT : une isoforme dans les fibres lentes du muscle strié squelettique, une dans les fibres rapides du muscle strié squelettique et une troisième dans les fibres du muscle cardiaque. La TnI fait partie du complexe régulateur de l’interaction entre l’actine et la myosine. C’est la sous-unité inhibitrice du complexe troponine. Elle inhibe les interactions entre l’actine et la myosine, et donc ainsi la contraction, en modifiant l’affinité de la TnC pour le calcium. La phosphorylation de la cTnI diminue l’affinité de la TnC pour le calcium. La fixation du calcium entraîne un déplacement de la tropomyosine et du complexe des troponines, permettant la fixation de la tête de la myosine sur l’actine. La partie C-terminale de la TnI 21 interagit avec la TnC et la partie moyenne de la TnI interagit avec la TnT. La TnI existe aussi sous trois isoformes. Les différences entre les trois isoformes sont plus marquées pour la TnI que pour la TnT. Par rapport aux isoformes des muscles squelettiques la cTnI contient une séquence supplémentaire de 31 acides aminés dans sa région N terminale et présente environ 40% de différence au niveau des acides aminés de la séquence restante. (Oyama M.A., 2004) (Gaillard O., 2002) (Sarko J., 2002) (Schober K.E., 2005) Fig.3 : Interactions calcium-dépendantes du complexe des troponines (Gaillard O., 2002) c. Elimination Les mécanismes de l’élimination des troponines ne sont pas très documentés. Comme la plupart des marqueurs protéiques avec un poids moléculaire supérieur à 20 kDa, les troponines cardiaques semblent être catabolisées dans des organes avec un taux métabolique élevé, tel que le foie, le pancréas et le système réticulo-endothélial. La demi-vie de la cTnT dans le sang chez l’homme est approximativement de 120 minutes alors que celle de la cTnI est d’environ 1,48 jours. (Gaillard O., 2002) (Schober K.E., 2005) 22 d. Bilan Les troponines sont un complexe protéique intervenant dans la contraction musculaire. On utilise comme biomarqueur cardiaque la cTnI et la cTnT du fait de leur spécificité cardiaque par rapport à la TnC. Les troponines sont libérées, sous formes libres ou complexées, dans la circulation sanguine lors de nécrose du cardiomyocyte. Il existe une conservation de la séquence en acides aminés entre les troponines de l’espèce canine et celles de l’espèce humaine. 23 2. Les peptides natriurétiques Aujourd’hui le cœur apparait être aussi une glande endocrine libérant des peptides natriurétiques depuis le myocarde, en réponse à différents stimuli. Le premier peptide natriurétique a été découvert en 1981 par de Bold et al. (De Bold A.J., 1981) Ils démontrèrent que l’injection d’extraits de tissus atriaux induisait natriurèse et diurèse. Depuis, le peptide isolé a été nommé Atrial Natriuretic Peptide (ANP). En 1988 un autre membre de la famille des peptides natriurétiques est isolé par Sudoh et al. du cerveau du porc. Il fut appelé Brain Natriuretic Peptide (BNP). (Sudoh T., 1988) Actuellement la famille des peptides natriurétiques compte des membres supplémentaires : le C-type Natriuretic Peptide (CNP) exprimé dans le cerveau et l’endothélium, le Dendroapsis Natriuretic Peptide (DNP) présent dans le venin du serpent Mamba vert, le Ventricular Natriuretic Peptide probablement exprimé uniquement chez le poisson et l’Urodilatine d’origine rénale. (Van Kimmenade R.R.J., 2009) a. Synthèse et libération Au niveau de leur structure, tous les peptides natriurétiques présentent un anneau central de 17 acides aminés reliés par un pont disulfure entre deux cystéines. Cette structure est nécessaire aux fonctions biologiques des peptides natriurétiques. Fig.4 : Les différents peptides natriurétiques (Van Kimmenade R.R.J., 2009) 24 Par la suite nous ne développerons que l’ANP (28 acides aminés) et le BNP (32 acides aminés) en raison de leur potentiel, en tant que biomarqueur. i. L’ANP Les peptides natriurétiques sont initialement synthétisés sous la forme d’une préprohormone (préproANP). Le gène codant pour cette préprohormone a été localisé sur le bras court du chromosome 1 chez l’homme. Il est composé de trois exons, séparés par deux introns. Le préproANP (151 acides aminés) comporte un peptide signal de 25 acides aminés, qu’il perdra après maturation pour donner le proANP (126 acides aminés). Le proANP est produit essentiellement au niveau du tissu atrial par les cardiomyocytes et est stocké au niveau de granules atriaux. Lors de certains stimuli comme la distension mécanique des parois atriales, le proANP est clivé par une protéase, la corine, en N-terminal (NT)-proANP 1-98 et en C-terminal-ANP 99-126 (ANP) qui sont relargués dans le sang. Il semblerait que chez l’homme comme chez le chien, le fragment NT-proANP 1-98 puisse être clivé en de plus petits fragments circulants (proANP 1-30, proANP 31-67, proANP 79-98). Le pool de proANP pré-stocké dans les granules atriaux permet une réponse rapide à ces stimuli par exocytose. Le ventricule de l’adulte ne produit pas beaucoup d’ANP sauf en cas d’hypertrophie ventriculaire ou de surcharge volumique. Seul l’ANP est un fragment biologiquement actif. (Boswood A., 2003) (Mair J., 2008) Oikawa et al. en 1985 ont séquencé l’ADN complémentaire codant pour le préproANP canin. Ils ont ainsi déterminé que celui-ci comportait 149 acides aminés. Ils ont aussi montré que la séquence en acides aminés du proANP chez le chien comporte 87 % d’homologie avec la séquence en acides aminés du proANP chez l’homme. (Oikawa S., 1985) ii. Le BNP Le gène codant pour la préprohormone (préproBNP) est lui aussi situé sur le bras court du chromosome 1 chez l’homme. Tout comme pour le préproANP, le gène est formé de trois exons et deux introns. Le préproBNP ainsi formé est donc constitué de 134 acides aminés dont un peptide signal de 26 acides aminés. Après maturation et clivage du peptide signal dans le réticulum sarcoplasmique, on obtient donc dans les cardiomyocytes le proBNP (108 acides aminés). Contrairement à l’ANP, la libération du BNP dans le flux sanguin est exclusivement régulée grâce à la modulation de sa synthèse par des mécanismes transcriptionnels, et non par le contrôle de l’exocytose de protéines déjà produites et stockées au niveau vésiculaire. En effet, il y a très peu de proBNP stocké d’avance dans les cardiomyocytes. En réponse à certains stimuli, comme l’étirement des fibres myocardiques ventriculaires, l’augmentation de la pression pariétale ou l’hypoxie, le proBNP ainsi produit est clivé par des protéases qui sont soit la corine, soit la furine. Les fragments ainsi obtenus, qui vont êtres relargués dans le sang, sont le fragment N-terminal (NT)-proBNP 1-76 et le 25 fragment C-terminal BNP 77-108 (BNP ou encore appelé BNP 32). Comme pour l’ANP seul le BNP semble être biologiquement actif. (Hall C., 2005) (Goetze J.P., 2004) (Mair J., 2008) PreproBNP Maturation Cardyomyocytes ProBNP Perte du peptide signal Clivage par des proteases Sang BNP NT-proBNP Fig.5 : Synthèse simplifiée d’un peptide natriurétique : exemple du BNP Il a été montré en médecine humaine que ces deux fragments ne sont pas les seuls à être libérés dans la circulation sanguine. En effet, chez des patients présentant une insuffisance cardiaque, une étude utilisant une méthode de séparation par chromatographie sur gel a permis de mettre en évidence trois formes circulantes. Une première avec un poids moléculaire correspondant à celui du BNP, une seconde avec un poids moléculaire correspondant au NT-proBNP et enfin une troisième avec un haut poids moléculaire compatible avec celui du proBNP. Il semblerait donc que tout le proBNP ne soit pas clivé avant le relargage dans le sang. Cette étude montre même, qu’en cas d’insuffisance cardiaque, le proBNP est majoritaire dans le sang par rapport au BNP. (Seferian K.R., 2007) Asano K. et al ont séquencé l’ADN complémentaire codant pour le préproBNP du chien en 1999. L’ADNc ainsi obtenu comporte 420 paires de bases, ce qui correspond à 140 acides aminés. Ils ont ensuite comparé le niveau d’homologie entre la séquence pour l’espèce humaine et pour l’espèce canine. On observe 69 % d’homologie entre la séquence d’ADNc codant pour le préproBNP du chien et de l’homme. Ceci aboutit au final à 54 % d’homologie entre la séquence en acide aminé pour le préproBNP chez le chien et chez l’homme. (Asano K., 1999 (b)) 26 Fig.6 : Arbre phylogénétique illustrant les relations entre différentes espèces concernant l’homologie de la séquence en acides aminés du préproBNP (Liu Z.L., 2002) En ce qui concerne le lieu de sécrétion du BNP, ils ont mis en évidence chez le chien, qu’en absence d’affection cardiaque, l’ARNm codant pour le proBNP est principalement exprimé dans les atria et dans une moindre mesure dans les ventricules. Toutefois en cas d’atteinte cardiaque le ventricule devient le principal sécréteur de BNP. (Hall C., 2005) (Asano K., 1999 (b)) Le mécanisme de libération des facteurs natriurétiques est donc très différent de celui conduisant à la libération dans le sang des marqueurs de la nécrose comme la troponine. En effet, en cas de nécrose cellulaire cardiaque il y a libération passive de troponine dans le sang, la troponine témoignant de la zone nécrosée, alors qu’on aura une libération active des peptides natriurétiques au niveau des zones périphériques de la nécrose (due à la stimulation par étirement des fibres) témoignant plutôt de la zone à risque. (Jourdain P., 2009) 27 b. Fonctions Les peptides natriurétiques exercent leurs effets physiologiques par liaison à des récepteurs présents à la surface des cellules, liaison qui se fait via leur structure annulaire. (Cauliez B., 2005) Dans l’état des connaissances actuelles, quatres récepteurs aux peptides natriurétiques ont été identifiés : le récepteur aux peptides natriurétiques de type A (NPRA), le récepteur aux peptides natriurétiques de type B (NPR-B), le récepteur aux peptides natriurétiques de type C (NPR-C) et le récepteur aux peptides natriurétiques de type D (NPRD). Ils ont tous en commun un domaine de liaison extracellulaire au ligand et une région transmembranaire simple. (Van Kimmenade R.R.J., 2009) Les récepteurs de type A ou B sont couplés à une guanylate cyclase. La liaison des peptides natriurétiques à ces récepteurs entraîne la synthèse de GMPc dans le milieu intracellulaire. Le GMPc joue le rôle de second messager et est à l’origine des effets biologiques. (Cauliez B., 2005) Le NPR-A est responsable des effets de l’ANP et du BNP. Sa stimulation induit une natriurèse, une inhibition de la production de rénine et d’aldostérone, une vasodilatation (sauf au niveau mésentérique, où il y a une vasoconstriction), un effet anti-fibrotique, un effet antihypertrophique et un effet lusitrope positif. (Van Kimmenade R.R.J., 2009) (Turk J.R., 2000) Le NPR-B est responsable des effets du CNP (Cauliez B., 2005) avec un effet hypotenseur plus prononcé que lors de l’activation du NPR-A. Des études récentes suggèrent même un rôle cardioprotecteur suite à l’activation de ce récepteur. Le NPR-C est responsable de la clairance des peptides natriurétiques. Il pourrait aussi avoir un effet antiprolifératif sur les fibroblastes cardiaques. Le NPR-D n’a pour le moment été isolé que chez le poisson. Peu de données sur sa fonction sont connues à l’heure actuelle. (Van Kimmenade R.R.J., 2009) Fig.7 : Récepteurs des peptides natriurétiques (Cauliez B., 2005) 28 c. Elimination L’élimination des peptides natriurétiques se fait majoritairement par deux mécanismes distincts : internalisation grâce au récepteur NPR-C d’une part et clivage par une endopeptidase neutre d’autre part. L’endopeptidase neutre est une métalloprotéase possédant un atome de zinc au niveau de son site actif. Cette enzyme inactive les peptides natriurétiques par clivage de la structure annulaire nécessaire à leur reconnaissance par les récepteurs responsables de leur activité biologique. (Cauliez B., 2005) L’endopeptidase neutre possède une affinité décroissante dans l’ordre : CNP>ANP>BNP>DNP. Pour ce qui est du récepteur de clairance l’affinité est décroissante dans l’ordre : ANP>CNP>BNP=DNP. Avec ces affinités différentes, on comprend aisément que la demi-vie dans le sang du BNP sera supérieure à celle de l’ANP. La demi-vie in vivo de l’ANP chez l’humain est de 3 minutes contre 20 minutes pour le BNP. (Van Kimmenade R.R.J., 2009) Alors que la demi-vie de l’ANP chez le chien est assez similaire à celle trouvée chez l’homme, entre 1 et 4 minutes, celle-ci est nettement inférieure pour le BNP, 90 secondes. (Thomas C.J., 2003) (Boswood A., 2008) Les fragments N-terminaux comme le NT-proANP ou le NT-proBNP ne sont éliminés ni par le récepteur de type C ni par l’endopeptidase neutre. Ils seront éliminés par filtration rénale, ce qui explique que leur demi-vie sera plus longue. Cependant il faut noter que cela a effectivement été démontré chez le chien pour le NT-proANP mais que rien n’a été publié à ce sujet pour le NT-proBNP. (Boswood A., 2008) d. Bilan Deux types de peptides natriurétiques sont utilisés comme biomarqueurs cardiaques : ceux issus du préproANP et ceux issus du préproBNP. Ces peptides natriurétiques sont excrétés dans la circulation sanguine par les cardiomyocytes lors de stimuli comme l’étirement des fibres cardiaques. Chez l’animal cardiopathe l’ANP est principalement produit au niveau atrial alors que pour le BNP le ventricule est le principal producteur. Une des fonctions de ces peptides natriurétiques est d’induire une natriurèse. La séquence en acides aminés de l’ANP est bien conservée entre l’espèce canine et l’espèce humaine. Ce n’est pas le cas pour la séquence en acides aminés du BNP. 29 3. Les endothélines Les endothélines furent découvertes en 1988 comme des molécules au potentiel vasoconstricteur produites par les cellules endothéliales vasculaires (Yanagisawa M., 1990). Trois peptides ont été identifiés : l’endothéline 1, 2 et 3. Nous ne nous intéresserons qu’à l’endothéline 1, car c’est elle qui est utilisée en tant que biomarqueur. a. Synthèse et libération L’endothéline 1 est composée de 21 acides aminés dont la séquence est très conservée au sein des mammifères, à tel point que la séquence de l’endothéline 1 chez le chien et chez l’homme sont identiques. Entre l’espèce canine et l’espèce féline la séquence diffère par un seul acide aminé. L’endothéline 1 a une structure en double anneau due à deux ponts disulfures entre cystéines. Fig.8 : Séquence en acides aminés de l’endothéline 1 dans différentes espèces (Sisson D.D., 2004) L’endothéline circulante est issue d’un plus long peptide produit en majorité par les cellules endothéliales vasculaires mais aussi par les myocytes cardiaques et par les cellules des muscles lisses des vaisseaux. La libération de l’endothéline est régulée au niveau de l’expression du gène et de la synthèse peptidique. Il n’y a pas de stockage cellulaire de l’endothéline. Le processus de synthèse de l’endothéline est similaire à celui des peptides natriurétiques. En effet, lors de certains stimuli comme : l’hypoxie, l’étirement des fibres musculaires, la production de certaines cytokines ou encore la présence d’angiotensine II, la synthèse d’un ARNm codant pour une préproendothéline de 212 acides aminés est stimulée. Cette préproendothéline après maturation deviendra une proendothéline, parfois appelé big endothéline. Cette proendothéline de 39 acides aminés sera clivée par une enzyme de 30 conversion en endothéline pour former l’endothéline mature. Cette maturation est nécessaire pour l’activation de la neurohormone parce que la big endothéline 1 est presque dépourvue d’effet biologique. Chez les animaux en bonne santé le taux circulant d’endothéline 1 est relativement faible. (Prosek R., 2004) (Sisson D.D., 2004) (Schober K.E., 2005) b. Fonctions L’endothéline 1 exerce ses effets par le biais de deux récepteurs : le récepteur de type A principalement présent dans les muscles lisses et le récepteur de type B principalement présent dans les cellules endothéliales. Ces récepteurs sont couplés à une protéine G. Leur activation entraîne l'activation de la phospholipase C, avec formation d'inositol-triphosphate et de diacylglycérol comme seconds messagers, et de la phospholipase A2. (Sugden P.H., 2003) (Schiffrin E.L., 1998) L’endothéline 1 exerce ses effets de façon paracrine et autocrine. La stimulation du récepteur de type A provoque ainsi une vasoconstriction des muscles lisses, une augmentation de la contractilité du myocarde (inotrope positif) et une sécrétion d’aldostérone. Une stimulation prolongée de ce récepteur induit de plus, une prolifération et une hypertrophie des muscles vasculaires lisses ainsi qu’une hypertrophie du myocarde et l’activation de fibroblastes cardiaques. En effet, l’endothéline 1 est une des substances incriminées dans le remodelage pathologique du cœur en cas d’insuffisance cardiaque. La stimulation du récepteur de type B a quant à elle pour effet une vasodilatation, par le biais d’une libération de monoxyde d’azote et de prostaglandines, qui a aussi des effets antiprolifératifs. Le récepteur de type B, quand il est activé, inhibe de plus la production d’endothéline 1. Dans des conditions normales, ces deux types de récepteurs ont donc des fonctions opposées. (Sisson D.D., 2004) (Prosek R., 2007) (Opitz C.F., 2008) c. Elimination L’endothéline 1 a un temps de demi-vie très court contrairement à son précurseur la big endothéline 1. De plus en médecine humaine lors d’insuffisance cardiaque c’est son précurseur qui représente la forme majoritaire en circulation. Le récepteur de type B est responsable de la clairance d’une grande partie de l’endothéline circulante. Les reins et l’endopeptidase neutre participent aussi à son élimination. (Schober K.E., 2005) 31 d. Bilan L’endothéline 1 est une neurohormone produite principalement par les cellules endothéliales vasculaires. Elle est utilisée en tant que biomarqueur cardiaque. Elle est synthétisée suite à certains stimuli comme l’hypoxie ou l’étirement des fibres musculaires. L’endothéline 1 est un puissant vasoconstricteur. Les séquences en acides aminés de l’endothéline 1 de l’espèce canine et celle de l’espèce humaine sont identiques. 32 III. Utilisation des biomarqueurs lors d’atteintes cardiaques Avant de s’intéresser aux modifications des biomarqueurs cardiaques chez un animal malade il convient au préalable de les étudier chez des animaux sains. En effet, pour pouvoir quantifier les variations des ces marqueurs lors de cardiopathies il est nécessaire de posséder des valeurs de référence. 1. Chez un animal sain a. Influence de la méthode de dosage Les valeurs de référence sont variables, du fait d’un manque de standardisation des procédés de dosage. Toutefois dans le tableau ci-dessous ont été reportées à titre indicatif les valeurs de certains biomarqueurs obtenues chez des animaux exempts de toute affection cardiaque, en fonction de la méthode de dosage utilisée. On voit bien que les résultats sont différents en fonction du kit de dosage utilisé. Il est par conséquent impossible de comparer directement les données chiffrées de deux études utilisant des méthodes de dosage différentes. Il est aussi nécessaire d’établir des valeurs de référence dans chaque étude avec le kit de dosage choisi. 33 34 NT-proBNP BNP NT-proANP ANP Big endotheline 1 Endotheline 1 Biomarqueurs 53 39 29 19 75 17 40 10 29 19 10 76 32 Nombres de chiens sains dosés Anti-hANP-N, Medix Biochemica, Kauniainen, Finland (Eriksson A.S., 2001) BIOSITE, Inc, San Diego, CA (DeFrancesco T.C., 2007) Methode RIA pour BNP-32 canin, Peninsula Laboratories Inc., Belmont, CA, USA. (Asano K., 1999) RIK 9958, rabbit anti-brain Natriuretic peptide-32 serum; Peninsula Laboratories Inc, Belmont , CA. (Chetboul V., 2004) VetSign Canine CardioSCREEN NT-proBNP, Guildford, UK (Raffan E., 2009) Canine Cardiocare®, Veterinary Diagnostics Institute, Irvine, CA, USA (Kellihan H.B., 2009) Vetsign Canine CardioScreen (Boswood A., 2003) Endothelin (1-21) EIA, ALPCO Diagnostics, Windham, NH (Prosek R., 2004) Methode RIA issue de l’humaine (Tessier-Vetzel D., 2006) Big Endothelin-1 EIA kit, Immuno-biological Laboratories Co, Ltd, Gunma, Japan (O'Sullivan M.L., 2007) Shionaria-ANP®,Shionogi Co., Osaka, Japan (Asano K., 1999) RAS 8798, rabbit anti-α-atrial Natriuretic polypeptide serum; Peninsula Laboratories Inc., Belmont, CA (Chetboul V., 2004) α-ANP 1-28 EIA kit, Peninsula Laboratories, San Carlos, CA (O'Sullivan M.L., 2007) Type de test utilisé 405 pmol/L (159-964) 118 pmol/L (2-673) 46 pg/mL (25-77) 36.8 pg/mL (20.5-66.3) 0.96 pg/mL (0-1.9) 296 pmol/L (150-532) 1100 fmol/mL (3682020) 26 pg/mL (5.1-40.3) 65 pg/mL (26-104) 16pg/mL (2.1-50.6) 5.1 pg/mL (3.6-9.1) 1.9 pg/mL (0.5-4.8) 1.17 fmol/mL (1.04-1.32) Valeurs de références 35 cTnT cTnI Biomarqueurs <0.1 ng/mL (<0.1-1.1) <0.05 ng/mL (<0.05) <0.05 ng/mL (<0.05-0.2) <0.01 ng/mL (<0.01ng/ml) < 0.5 ng/mL ( <0.5-1.37) Tabl.1 : Concentration des biomarqueurs cardiaques chez des animaux sains 15 56 40 40 Abbott Axsym System, Abbott AG, Diagnostics Division, Baar, Switzerland (Burgener I.A., 2006) OPUS® Troponin I, Behring Diagnostics Inc., Westwood, MA, USA. (Schober K.E., 1999) ELECSYS® 1010 Troponin STAT, Boehringer Mannheim GmbH, MannHeim, Germany. (Schober K.E., 1999) CARDIAC T, measured on Cardiac Reader, Roche Diagnostics Ltd, Rotkreuz, Switzerland (Burgener I.A., 2006) ELECSYS® Troponin T, Roche Diagnostic Corporation, Indianapolis, IN (DeFrancesco T.C., 2002) 0.06 ng/mL (<0.05-0.24) Immulite Troponin I, Diagnostic Products Corporation (Spratt D.P., 2005) 26 56 0.013 ng /mL ( 0-0.049) 0.03 ng/mL ( 0.01-0.15) <0.05 ng/mL ( <0.050.12) 0.02 ng/mL (0-0.07) Valeurs de références Advia Centaur, Bayer Healthcare Diagnostics, Newbury, UK. (O'Brien P.J., 2006) Stratus®CS stat flourometric analyzer, Dade Behring, Newark, DE (Sleeper M.M., 2001) Triage Meter®; Biosite Inc, San Diego, CA, USA. (Adin D.B., 2005) Access AccuTnI, Beckman Coulter, Inc, Fullerton, CA. (Oyama M.A., 2004) Type de test utilisé 31 176 54 41 Nombres de chiens sains dosés Les différences entre les valeurs pour un animal sain en fonction du kit de dosage sont moins marquées pour les troponines que pour les peptides natriurétiques ou les endothélines. En effet la concentration en troponine est normalement très faible chez un animal en bonne santé. Il a été établi que la concentration en cTnI chez un animal sans problème cardiaque doit être inférieure à 0.07 ng/mL (valeur obtenue avec le Stratus CS stat). (Sleeper M.M., 2001) Une étude s’intéressant au dosage du NT-proBNP, à partir du Canine CardioCare, a établi une valeur seuil de 445 pmol/L comme permettant de faire la discrimination entre des individus sains et des individus atteints soit d’endocardiose mitrale, soit de myocardiopathie dilatée (toutes classes ISACHC confondues) avec une sensibilité de 83.2% et une spécificité de 90%. (Oyama M.A., 2008 (b)) De la même façon, une valeur seuil pour le BNP de 1.95 pg/mL (obtenue à partir du Biosite) permet de différencier les chiens sains des chiens avec une atteinte cardiaque asymptomatique avec une sensibilité de 68% et une spécificité de 79%. (DeFrancesco T.C., 2007) b. Influence du sexe A travers l’ensemble des études publiées en médecine vétérinaire concernant l’utilisation des biomarqueurs cardiaques, le sexe ne semble pas avoir d’influence sur leur concentration chez un animal sain. Ceci s’oppose à ce qui est observé en médecine humaine ou les peptides natriurétiques sont augmentés chez les femmes par rapport aux hommes. (Daniels L.B., 2007) c. Influence de l’âge et du poids Dans une étude sur 17 Cavalier King Charles Spaniels en bonne santé, on a montré que la concentration en NT-proANP variait en fonction de l’âge et du poids des chiens. En effet, d’une part le NT-proANP était significativement plus élevé chez les chiens âgés et d’autre part il diminuait avec l’augmentation du poids. Ces variations n’ont pas été mises en évidence pour le BNP et l’endothéline 1. (Eriksson A.S., 2001) Concernant le NT-proBNP aucune corrélation avec l’âge n’a pour le moment été mise en évidence et par contre selon les articles, des corrélations avec le poids sont parfois rapportées. (Kellihan H.B., 2009) (Tarnow I., 2009) (Oyama M.A., 2009) Enfin, une corrélation positive entre l’âge et la concentration en cTnI a été mise en évidence dans une étude portant sur 176 chiens en bonne santé. Il conviendra donc d’être prudent lors de l’interprétation des résultats d’un animal âgé qui pourrait présenter une augmentation de sa concentration en biomarqueur sans affection cardiaque associée. (Oyama M.A., 2004) 36 d. Variations au cours du temps Des variations de la concentration hebdomadaire des biomarqueurs ont même pu être mises en évidence. En effet, lors du suivi du NT-proBNP chez 53 chiens en bonne santé pendant trois semaines, il a été noté une grande variabilité individuelle. Chez 20% des chiens on a pu montrer une différence de plus de 200 pmol/L entre la valeur minimum et la valeur maximum de NT-proBNP et chez 42% des chiens la valeur était supérieure à 500 pmol/L. Sachant que certaines études fixent 500 pmol/L comme limite supérieure à la mise en évidence d’une cardiopathie, cette différence prend toute son importance. C’est pourquoi il conviendra encore une fois d’interpréter les résultats à la lumière de la clinique et de renouveler les dosages, car les résultats seront la plupart du temps dans les valeurs usuelles, lors de la réévaluation chez un animal sain. (Kellihan H.B., 2009) e. Bilan Nous avons donc vu que chez un animal sain pour un même biomarqueur, les valeurs de références diffèrent en fonction du test utilisé. Ceci est d’autant plus marqué pour les peptides natriurétiques et pour l’endothéline que pour les troponines. Le sexe de l’animal ne semble pas avoir d’influence sur la concentration des biomarqueurs contrairement à l’âge et au poids. Les animaux âgés ont tendance à présenter une concentration en NT-proANP et cTnI augmentée. Une variabilité hebdomadaire notable de la concentration en NT-proBNP des chiens sains a aussi été mise en évidence. En conclusion, des valeurs usuelles des biomarqueurs cardiaques pour l’ensemble de la population canine seront difficiles à établir, tant qu’il n’y aura pas de standardisation des procédés de dosage. Toutefois, on peut se poser la question de la nécessité réelle de cette standardisation. Si pour un kit de dosage donné, l’on établit des valeurs de références et que l’on réalise le suivi des animaux toujours avec le même kit cela peut être suffisant. Il conviendra juste d’interpréter les résultats des dosages à la lumière de la clinique étant donné les variabilités individuelles. 37 2. Marqueurs d’insuffisance cardiaque a. Les différentes classifications Rappels sur la classification ISACHC : Classe I : Présence d’une cardiopathie sans conséquence clinique - Ia : Cardiopathie sans signe de compensation - Ib : Cardiopathie avec évidence de signes radiographiques ou échographiques de compensation (hypertrophie excentrique, concentrique…) mais toujours sans symptôme. Classe II : Signes d’insuffisance cardiaque évidents au repos ou avec effort modéré (intolérance à l’effort, toux, tachypnée ou dyspnée modérée, ascite modérée). Diminution de la qualité de vie imputable à la cardiopathie Classe III : - IIIa : Signes majeurs d’insuffisance cardiaque, traitement possible sans hospitalisation - IIIb : Comme IIIa mais avec hospitalisation nécessaire. Rappels sur la classification NYHA modifiée: Classe I : Animal asymptomatique Classe II : Animal avec signes cliniques uniquement lors d’un effort physique important Classe III : Animal avec signes cliniques lors d’une activité normale ou lors d’un effort modéré Classe IV : Animal avec signes cliniques même au repos b. Les biomarqueurs i. La troponine I Le dosage de la cTnI a été réalisé chez 35 chiens avec différentes atteintes cardiaques (endocardiose mitrale, myocardiopathie dilatée, épanchement péricardique, sténose aortique, sténose pulmonaire, persistance du canal artériel, communication interventriculaire). Ces animaux ont été regroupés selon leur classe ISACHC et les résultats ont été analysés. Aucune différence significative n’a pu être mise en évidence entre les individus sains et les animaux asymptomatiques. Une augmentation significative de la cTnI a été mise en évidence chez les animaux de classes II ou supérieure par rapport à ceux du 38 groupe contrôle ou de classe I. Aucune différence significative n’a pu être mise en évidence entre les animaux de classe II et ceux de classe IIIa dans cette étude. La troponine I permet donc de faire la différence entre des animaux asymptomatiques et ceux présentant des signes d’insuffisance cardiaque évidents au repos ou avec effort modéré. A partir de cette étude, et à partir du test Immulite Troponin I, une valeur seuil de 0.095 ng/mL a été établie comme permettant de mettre en évidence une insuffisance cardiaque de classe II ou supérieure avec une sensibilité de 96% et une spécificité de 88%. (Spratt D.P., 2005) Le suivi de la troponine est intéressant chez les animaux en insuffisance cardiaque congestive, car une amélioration des signes cliniques est associée avec une normalisation des concentrations en troponines. (Schober K.E., 2005) ii. Les peptides natriurétiques La concentration en NT-proBNP augmente avec la sévérité de l’insuffisance cardiaque. Dans une étude incluant 137 chiens (atteints d’endocardiose mitrale ou de myocardiopathie dilatée) répartis selon leur classe ISACHC, il a été montré que : - les chiens de classe Ia présentent une concentration en NT-proBNP significativement inférieure à ceux appartenant à la classe Ib. Il est donc possible entre deux chiens asymptomatiques, de savoir lequel présente des modifications radiographiquement visibles. - les chiens de classe I présentent une concentration en NT-proBNP significativement inférieure à ceux appartenant aux classes II et III - les chiens de classe II pour lesquels un traitement a permis de contrôler l’insuffisance cardiaque congestive présentent une concentration en NT-proBNP significativement inférieure à ceux appartenant à la classe II mais avec des signes évidents d’insuffisance cardiaque congestive. En résumé, le NT-proBNP permet de différencier de manière assez fine des animaux avec ou sans signes d’insuffisance cardiaque congestive. Il permet de plus un suivi de la réponse au traitement de l’insuffisance cardiaque. Finalement, avec le Canine CardioCare, il a été établi des valeurs discriminantes pour le diagnostic d’insuffisance cardiaque congestive chez les chiens atteints d’endocardiose mitrale ou de myocardiopathie dilatée. Pour une concentration en NT-proBNP > 1725 pmol/L la probabilité de présence d’une insuffisance cardiaque congestive est forte (haute valeur prédictive positive) alors que celle-ci est faible si la concentration est inférieure à 820 pmol/L (forte valeur prédictive négative). (Oyama M.A., 2008 (b)) 39 L’évolution de la valeur du BNP en fonction de la classe ISACHC est similaire à ce que l’on a pu décrire précédemment pour le NT-proBNP. La concentration en BNP des chiens de classe ISACHC III est significativement plus élevée que celle des chiens de classe ISACHC II, ellemême significativement plus élevée que celle des chiens de classe ISACHC I : Fig.9 : Concentration en BNP en fonction de la sévérité de l’insuffisance cardiaque chez des chiens atteints de cardiopathies diverses (myocardiopathie dilatée, endocardiose, hypertension pulmonaire, épanchement péricardique…) (DeFrancesco T.C., 2007) Cependant il ressort de certaines études que le BNP serait moins discriminant pour le diagnostic de l’insuffisance cardiaque que l’ANP ou le NT-proANP. Ceci serait en partie dû au fait que l’amplitude de ses variations entre les différents groupes d’insuffisants cardiaques serait moindre. (Häggström J., 2000) (Asano K., 1999 (a)) 40 Le développement du Vetsign Canine CardioScreen pour le dosage du NT-proANP a permis d’établir une valeur seuil dans le diagnostic de l’insuffisance cardiaque. En effet, une valeur supérieure à 1750 fmol/mL est associée à la présence d’une insuffisance cardiaque de classe NYHA II ou supérieure avec une sensibilité de 83.9% et une spécificité de 97.5%. (Boswood A., 2003). De plus les chiens avec une insuffisance cardiaque de classe NYHA II ont une concentration en NT-proANP significativement supérieure à celle des chiens avec une insuffisance cardiaque de classe NYHA I. (Häggström J., 2000) L’ANP permet de différencier les chiens présentant une insuffisance cardiaque sévère et les chiens avec une insuffisance cardiaque faible à modérée. Il faut néanmoins noter que dans une étude portant sur un faible nombre d’animaux, aucune différence significative n’a pu être montrée entre le groupe contrôle et le groupe de chiens avec insuffisance cardiaque faible à modérée quant au dosage de l’ANP. (Greco D.S., 2003). Fig.10 : Concentration en ANP chez 3 groupes de chiens : Normal (chiens sains) ; Group 1 (insuffisance cardiaque faible à modérée : endocardiose, myocardiopathie dilatée) ; Group 2 (insuffisance cardiaque sévère : endocardiose, myocardiopathie dilatée) (Greco D.S., 2003) Dans tous les cas, l’ANP permet de différencier des chiens présentant une insuffisance cardiaque compensée (NYHA I et II), de chiens présentant une insuffisance cardiaque mal compensée (NYHA III et IV). (Häggström J., 2000) Mais on a surtout démontré un intérêt pronostique dans le dosage de l’ANP chez des chiens insuffisants cardiaques. En effet une médiane de survie significativement plus longue a été observée chez des chiens présentant une concentration en ANP < 95 pg/mL (1095 jours) comparativement à celle des chiens présentant une concentration d’ANP> 95 pg/mL (58 jours). Cette valeur seuil a été obtenue par utilisation du kit : ANF RIA kit ; Peninsula Laboratories, Belmont, California. (Greco D.S., 2003) 41 En conclusion nous avons vu que les concentrations sanguines en peptides natriurétiques augmentaient avec la sévérité de l’insuffisance cardiaque. Certains permettent de déterminer plus ou moins précisément le stade d’insuffisance cardiaque, mais de manière générale ils permettent tous de faire la différence entre un individu présentant une insuffisance cardiaque compensée et un autre avec une insuffisance cardiaque mal compensée. Le NT-proBNP semble se démarquer du fait qu’il varie en fonction de la réponse au traitement. Ceci permet d’ouvrir une parenthèse sur un paradoxe de l’insuffisance cardiaque. Du fait de l’augmentation des peptides natriurétiques lors d’insuffisance cardiaque il semble raisonnable de s’attendre à une augmentation de la natriurèse. Cependant, couramment c’est l’inverse qui se produit. En cas d’insuffisance cardiaque, les patients souffrent de congestion et d’œdème. Or de façon assez surprenante, alors que les patients ne répondent pas à une augmentation endogène en peptides natriurétiques, ils vont répondre à une injection intraveineuse d’ANP ou de BNP de synthèse. Une hypothèse avancée pour tenter d’expliquer ce paradoxe, est un défaut de maturation de la prohormone en cas d’insuffisance cardiaque. Il y aurait donc dans la circulation plus de proBNP, sans activité biologique, que de BNP par exemple. iii. Endothéline 1 Le dosage de l’endothéline 1 a été réalisé chez 46 chiens atteints de cardiopathies acquises (myocardiopathie dilatée ou endocardiose mitrale). Parmi ceux-ci, 30 présentaient déjà des signes d’insuffisance cardiaque congestive. Les résultats ont montré que les chiens avec des signes d’insuffisance cardiaque congestive présentaient un taux d’endothéline 1 (2.51 fmol/mL) significativement plus élevé que les chiens en phase préclinique (1.25 fmol/mL). (Prosek R., 2004) De même, il a été démontré que la concentration en endothéline 1 augmentait significativement et respectivement avec les trois différentes classes ISACHC (donc avec la sévérité de l’insuffisance cardiaque). (Tessier-Vetzel D., 2006) Toutefois elle ne semble pas pouvoir différencier un animal asymptomatique d’un animal sain. (O'Sullivan M.L., 2007) La synthèse d’endothéline est donc fortement activée chez les animaux atteints d’insuffisance cardiaque congestive, ce qui en fait un élément diagnostique de premier ordre. (Schober K.E., 2005) En effet, sa concentration plasmatique fait plus que doubler chez des chiens avec une insuffisance cardiaque congestive causée par une endocardiose mitrale ou par une myocardiopathie dilatée. (Sisson D.D., 2004) Par contre l’endothéline semble d’un intérêt plus limité pour différencier des chiens sains, d’individus asymptomatiques ou avec insuffisance cardiaque débutante. (Prosek R., 2004) (Schober K.E., 2005) 42 c. Bilan des biomarqueurs lors d’insuffisance cardiaque L’ensemble des biomarqueurs étudiés permet de différencier une cardiopathie compensée (quelle qu’elle soit) d’une cardiopathie mal compensée. Toutefois tous les biomarqueurs ne sont pas équivalents quand il s’agit de différencier les différents stades de l’insuffisance cardiaque. Le NT-proBNP semble être le biomarqueur dont la concentration est la mieux corrélée avec la sévérité de l’insuffisance cardiaque. 43 3. Marqueurs dans certaines cardiopathies spécifiques a. Cardiopathies acquises i. Endocardiose mitrale ou tricuspidienne L’endocardiose ou maladie dégénérative des valves atrio-ventriculaires est une affection fréquente. Elle représente 75% des consultations de cardiologie. Son diagnostic ainsi que son suivi est donc un enjeu essentiel en médecine vétérinaire. Dernièrement, de nombreuses recherches ont été effectuées quant à l’utilisation des biomarqueurs cardiaques dans le diagnostic précoce de cette affection, pour réaliser le suivi de l’animal et pour établir un pronostic. Tarnow et al. se sont intéressés aux fragments N-terminaux des peptides natriurétiques, c'est-à-dire le NT-proANP et le NT-proBNP. Ils ont ainsi montré que ces deux marqueurs étaient capables de différencier des chiens atteints d’endocardiose au stade préclinique, de chiens sains, avec une sensibilité et une spécificité acceptable seulement si ceux-ci présentaient une régurgitation mitrale sévère (taille du jet de régurgitation occupant plus de 80% de la surface de l’atrium gauche). (Tarnow I., 2009) Toutefois ceci est à nuancer pour le NT-proBNP qui, d’après une étude récente, permettrait de distinguer un chien de classe ISACHC Ia avec une régurgitation mitrale légère (fraction de régurgitation < 30%) d’un chien de classe ISACHC Ia avec une régurgitation mitrale modérée à sévère (fraction de régurgitation >30%). (Chetboul V., 2009) Il est aussi possible de différencier des chiens en phase préclinique de chiens en stade d’insuffisance cardiaque. Concernant le suivi d’un animal atteint, une corrélation positive a été mise en évidence entre l’évolution de la concentration des peptides natriurétiques et l’évolution de la régurgitation mitrale. Les deux paramètres évoluent dans le même sens. Ils sont aussi tous deux corrélés à la taille de l’atrium gauche (Tarnow I., 2009) Fig.11 : Semi-quantification de l'insuffisance mitrale (lM) par cartographie. (Chetboul V., 2005) Situation 1 : lM minime. Le reflux est limité au plan de l'anneau mitral. Situation 2 : lM moyenne. Le reflux dépasse le plan de I'anneau mitral, mais ne dépasse pas la partie moyenne de l'atrium gauche. Situation 3 : lM importante. Le reflux s'étend jusqu'au toit de l'atrium gauche. 44 Concernant la survie des chiens atteints d’endocardiose mitrale, une étude récente s’est efforcée de mettre en relation la concentration initiale en NT-proBNP chez des chiens de classe ISACHC II ou III et la survie de ces chiens six mois plus tard. Il a ainsi été montré que la concentration initiale en NT-proBNP était significativement supérieure chez les chiens qui ne survivront pas à six mois par rapport aux autres. Une valeur seuil de 1500 pmol/L, présentant une sensibilité de 80% et une spécificité de 73%, a pu être établie (avec le VETSIGN Canine CardioScreen NT-proBNP, Guildhay, Ltd). Ainsi, les chiens avec une concentration en NT-proBNP<1500 pmol/L possédaient une médiane de survie supérieure à 6 mois alors que pour les autres (concentration en NT-proBNP>1500 pmol/L) la médiane de survie était de 146 jours. Lorsque les auteurs associaient les valeurs du dosage de NTproBNP avec la classe ISACHC ils obtenaient deux autres valeurs seuils. (Serres F., 2009) Classe ISACHC ISACHC II ISACHC III Concentration en NT-proBNP > 1265 pmol/L < 1265 pmol/L > 2700 pmol/L < 2700 pmol/L Médiane de survie 130 jours > 6 mois 5 jours > 6 mois Tabl.2 : Relation entre la concentration en NT-proBNP et la médiane de survie en fonction de la classe ISACHC chez des chiens atteints d’endocardiose mitrale (Serres F., 2009) Il serait aussi intéressant de pouvoir prédire chez les animaux asymptomatiques ceux étant le plus à risque de présenter une décompensation cardiaque. Ceci a été observé avec le NTproBNP. En effet, Chetboul et al. ont mis en évidence une corrélation entre la concentration de NT-proBNP chez des chiens souffrant d’endocardiose sans insuffisance cardiaque associée et le risque de décompensation cardiaque dans les 12 mois suivants. Les chiens présentant une concentration de NT-proBNP > 466 pmol/L sont susceptibles de présenter une décompensation cardiaque dans les 12 mois avec une sensibilité de 80% et une spécificité de 76%. (Cette valeur a été obtenue à partir du Vetsign Canine CardioScreen NT-proBNP, Guildhay Ltd, Guildford, UK) (Chetboul V., 2009) Après avoir porté notre attention sur les fragments N terminaux des peptides natriurétiques, il convient de nous intéresser aux fragments biologiquement actifs : l’ANP et le BNP. Tout comme le NT-proBNP, le BNP permet de différencier des individus sains, d’individus présentant une endocardiose mitrale en phase préclinique, à condition que la régurgitation mitrale soit modérée à sévère. Une valeur seuil de 23 pg/mL avec une sensibilité de 86% et une spécificité de 100% pour ce diagnostic a été établie avec le Canine BNP-32 RIA, 45 Peninsula Laboratories Inc, Belmont, CA. La concentration en BNP est de même significativement augmentée en cas d’insuffisance cardiaque congestive associée. Elle est aussi corrélée à la taille de l’atrium gauche et du ventricule gauche. Le BNP est de plus un des seuls biomarqueurs décrit comme ayant une valeur prédictive du risque de mortalité. En effet pour chaque augmentation de la concentration en BNP de 10 pg/mL, chez des chiens atteints d’endocardiose mitrale, le taux de mortalité dans les 4 mois suivants augmente approximativement de 44%. (MacDonald K.A., 2003) L’ANP quant à lui, permet comme nous l’avons souligné précédemment dans la partie sur l’insuffisance cardiaque, de séparer de manière assez fiable les chiens avec endocardiose bien compensée des chiens avec endocardiose mal compensée. Mais il permet aussi de différencier un animal sain d’un animal en phase préclinique, dès lors que des signes de compensation radiographiques ou échographiques sont visibles. L’ANP est lui aussi corrélé positivement à la taille de l’atrium gauche et du ventricule gauche. (Häggström J., 2000) Il existe de plus une corrélation étroite entre la concentration en ANP et le rapport atrium gauche/ aorte. L’ANP pourrait être utilisé pour le suivi des chiens atteints d’endocardiose. En effet la concentration de celui-ci diminue chez les chiens qui s’améliorent sous traitement alors qu’elle augmente chez ceux qui se dégradent sous traitement. (Koie H., 2001) En ce qui concerne la cTnI, la concentration de celle-ci est significativement augmentée chez un chien présentant une endocardiose mitrale sévère (rapport AG/Ao ≥ 1.8 et surface de la régurgitation mitrale > 50%) ou modérée (rapport AG/Ao < 1.8 et surface de la régurgitation mitrale < 50%) par rapport à un chien sain. De plus les chiens atteints d’endocardiose mitrale sévère ont une concentration en cTnI significativement supérieure à celle des chiens atteints d’endocardiose mitrale légère (rapport AG/Ao ≤ 1.5 et surface de la régurgitation mitrale < 30%) et modérée. (Ljungvall I., 2010) La cTnI pourrait aussi être utilisée afin d’établir un pronostic pour les chiens atteints d’endocardiose mitrale de classe NYHA IV. En effet, Linklater et al. ont montré que chez les chiens de classe NYHA IV admis en urgence, une concentration en cTnI détectable (test avec un seuil de détection de 0.1 ng/mL) est associée avec une médiane de survie significativement plus courte (67.5 jours) que celle des chiens ne présentant pas une concentration en cTnI détectable (390 jours). (Linklater A.K.J., 2007) Il existe aussi une corrélation entre la concentration en cTnI et la taille de l’atrium et du ventricule gauche. (Oyama M.A., 2004) Pour ce qui est de l’endothéline 1, rien n’a été prouvé quant à sa capacité à faire la différence entre un animal sain et un animal présentant une endocardiose en phase préclinique. Par contre, il existe une différence significative dans la concentration en endothéline 1 entre les chiens souffrant d’endocardiose en phase préclinique et ceux ayant déjà développé une insuffisance cardiaque congestive. L’endothéline 1 serait de plus 46 corrélée positivement à la taille de l’atrium gauche et du ventricule gauche. Ceci suggère que l’endothéline 1 tout comme la cTnI décrite précédemment, évolue comme un témoin de la progression de la maladie. Toutefois, encore aucune étude ne s’est intéressée à l’évolution de ces marqueurs au cours du temps chez des chiens atteints d’endocardiose. (Prosek R., 2004) Bilan : La concentration de tous les biomarqueurs étudiés est corrélée positivement à la taille de l’atrium gauche. Les peptides natriurétiques permettent de diagnostiquer une endocardiose mitrale en phase préclinique si la régurgitation mitrale est à un stade avancé. Le NT-proBNP, le BNP et la cTnI sont corrélées à la durée de survie. Le NT-proBNP est de plus corrélé au risque de décompensation cardiaque dans les 12 mois à venir. 47 ii. Cardiomyopathie ventriculaire droite arythmogène du boxer Il s’agit d’une maladie familiale, touchant autant les mâles que les femelles. Un des gènes impliqué dans la pathogénie de la maladie serait situé sur le chromosome 17. (Meurs K.M., 2009) L’âge moyen d’apparition est de 6 ans et la prévalence chez le boxer est inférieure à 4%. Les motifs de consultation sont une intolérance à l’effort, des syncopes ou des difficultés respiratoires. Le diagnostic repose généralement sur un examen Holter, car l’examen échocardiographique est normal dans environ 60% des cas. En médecine humaine, les patients atteints d’un dysfonctionnement du ventricule droit ou gauche présentent une concentration en BNP augmentée par rapport à un individu cliniquement normal. Les individus avec une cardiomyopathie arythmogène du ventricule droit présentent aussi de fortes concentrations plasmatiques en BNP. Des scientifiques se sont donc intéressés à savoir si le BNP ne pourrait pas devenir un outil diagnostique dans la cardiomyopathie ventriculaire droite arythmogène du boxer. La concentration plasmatique en BNP a donc été comparée chez deux groupes de chiens : des boxers atteints de cardiomyopathie ventriculaire droite arythmogène et des boxers sains. Aucune différence significative n’a pu être mise en évidence. De plus aucune corrélation significative n’a pu être observée entre le nombre d’extrasystoles ventriculaires sur 24h chez ces boxers atteints et leur concentration plasmatique en BNP. (Baumwart R.D., 2005) Au vu de ces résultats, le BNP ne semble pas être un marqueur fiable pour le diagnostic de cette cardiopathie chez le boxer. Baumwart et al. ont donc cherché un autre biomarqueur plus fiable dans ce contexte. Un remplacement des fibres myocardiques par une infiltration fibro-adipeuse a été observé lors des examens histologiques. Ils ont donc supposé que ces modifications devaient avoir une répercussion sur le taux de cTnI circulante. Comme précédemment, La concentration plasmatique en cTnI a été comparée chez deux groupes de chiens : des boxers atteints de cardiomyopathie ventriculaire droite arythmogène et des boxers sains. Une augmentation significative de la cTnI a pu être mise en évidence chez les boxers atteints de cardiomyopathie. De plus une corrélation significative a cette fois pu être observée, entre le nombre d’extrasystoles ventriculaires sur 24h chez ces boxers et leur concentration plasmatique en cTnI. La cTnI semble donc être un élément intéressant dans le diagnostic d’une part, mais aussi dans l’évaluation de la sévérité de la maladie. Toutefois, étant donné le chevauchement des valeurs obtenues et le faible nombre d’animaux pris en compte (dix boxers atteints), d’autres études seront nécessaires afin d’affiner les données sur la cTnI dans ce contexte précis. (Baumwart R.D., 2007) Bilan : Actuellement, seule la cTnI semble utile pour la cardiomyopathie ventriculaire droite arythmogène du boxer. En effet, la concentration de celle-ci est augmentée chez les chiens atteints et est corrélée au nombre d’extrasystoles ventriculaires sur 24h. 48 iii. Myocardiopathie dilatée La myocardiopathie dilatée est une maladie touchant principalement les chiens de grande race et race géante. La prévalence de la maladie peut être élevée selon la race, par exemple dans la race Irish Wolfhound la prévalence de cette maladie serait proche de 29%. (Vollmar A., 2004) Le développement de la myocardiopathie est caractérisé par 3 phases. La première est une phase dans laquelle les chiens présentent une prédisposition génétique sans qu’aucune anomalie morphologique ou électrocardiographique ne soit détectable. Seule la mise en évidence d’une mutation génétique pourrait permettre d’établir un diagnostic. Cependant les gènes responsables de cette pathologie ne sont pas réellement identifiés. Dans la race Doberman par exemple, on sait que cette maladie est transmise de façon autosomale dominante sans que le ou les gènes en question ne soient connus. (Meurs K.M., 2008) Dans la race Dogue allemand il semblerait que les gènes codant pour la Triadin et la Calstabin2 soient impliqués dans le développement de la maladie. (Oyama M.A., 2008 (c)) La deuxième phase du développement de la myocardiopathie, est une phase dite préclinique avec présence d’anomalies ECG ou échocardiographiques. Enfin la dernière phase est marquée par la présence d’anomalies ECG et échocardiographiques ainsi que par l’apparition de signes cliniques comme l’intolérance à l’effort, les syncopes, des signes respiratoires liés à une insuffisance cardiaque congestive… Etant donné le stade déjà avancé de la maladie lors de la troisième phase le pronostic est assez réservé. C’est pourquoi nous nous intéresserons surtout au pouvoir diagnostique des biomarqueurs lors de la seconde phase. Dans une étude comparant l’ANP et la big endothéline 1 chez le Doberman, seul l’ANP s’est révélée capable de différencier les animaux sains des chiens présentant une myocardiopathie dilatée en phase préclinique. Toutefois cette capacité diagnostique de l’ANP n’a pas été retrouvée dans d’autres études. On peut donc supposer que les chiens de cette étude étaient à un stade plus avancé et donc que le peptide atrial natriurétique n’est pas réellement un marqueur d’un stade précoce de la myocardiopathie dilatée en phase préclinique. Il permet de faire le diagnostic à un stade déjà avancé. Cette observation est confirmée par la faible médiane de survie observée chez les chiens de cette étude. D’autres tests sont nécessaires afin d’évaluer la possible utilité de l’ANP à prédire le moment où la myocardiopathie dilatée passera du stade préclinique au stade clinique. En ce qui concerne la myocardiopathie dilatée au stade clinique les deux biomarqueurs (ANP et big endothéline 1) sont présents à une concentration significativement supérieure à celle d’un chien sain. Il a aussi été noté une association entre la big endotheline 1 et la durée de survie. En effet, une augmentation de sa concentration sur une période de un mois est associée avec une diminution de la durée de survie. Cette constatation permet d’envisager des applications cliniques. En effet un suivi régulier de la big endotheline 1 permettrait donc un suivi de la réponse thérapeutique et donc de prévenir la survenue de complications éventuelles. (O'Sullivan M.L., 2007) 49 Trois biomarqueurs ont été comparés dans des races prédisposées (doberman, dogue allemand, boxer) afin de déterminer leur utilité dans le diagnostic de la myocardiopathie dilatée en phase préclinique : le BNP, l’ANP et la cTnI. Une augmentation plasmatique significative des trois biomarqueurs est notée chez les chiens atteints de myocardiopathie dilatée en phase préclinique par rapport aux chiens normaux. Cependant seul le BNP possède une sensibilité et une spécificité suffisante pour une utilisation clinique au sein d’une population à risque. Dans ce cas, c’est la sensibilité qui est privilégiée, car on doit éviter les faux négatifs. Biomarqueur Valeur Seuil Sensibilité Spécificité BNP cTnI ANP 6.210 pg/mL 0.030 ng/mL 0.244 nmol/L 95.2 % 88.9 % 85.7 % 61.9 % 41.8 % 47.4 % Valeur prédictive négative 98.4 % 95.0 % 93.9 % Valeur prédictive positive 35.1 % 23.2 % 26.1 % Tabl.3 : Valeurs seuils de 3 biomarqueurs pour la détection d’une myocardiopathie dilatée en phase préclinique (Oyama M.A., 2007) Le fait que la sensibilité du BNP soit supérieure à celle de l’ANP et de la cTnI vient probablement de son mode de synthèse. En effet, celui-ci étant sécrété principalement par les ventricules en réponse à une surcharge de pression ou de volume il semble logique qu’il soit plus sensible à identifier les dysfonctionnements précoces du ventricule gauche. (Oyama M.A., 2007) Cette utilité du BNP est retrouvée dans le diagnostic précoce d’une myocardiopathie due à la dystrophie musculaire en phase préclinique chez des golden retriever adultes. (Chetboul V., 2004) Cependant malgré le manque de sensibilité apparent de la cTnI par rapport au BNP pour le diagnostic de myocardiopathie dilatée en phase préclinique, il a aussi été montré une augmentation significative de la concentration en cTnI entre des doberman à différents stade de la maladie : sains/ myocardiopathie dilatée en phase préclinique sans changement échocardiographique visible/ myocardiopathie dilatée en phase préclinique avec changements échocardiographiques/ myocardiopathie dilatée décompensée. (Wess G., 2008) De plus la cTnI possède un intérêt pronostique dans le cas des myocardiopathies. En effet la médiane de survie d’un chien avec une cTnI> 0.20 ng/mL est significativement plus courte (112 jours) que celle d’un chien avec une cTnI < 0.20 ng/mL (357 jours) (valeur seuil obtenue avec l’Access AccuTnI). La cTnI est aussi corrélée à la taille du cœur. (Oyama M.A., 2004) 50 Tout comme sa prohormone, l’endothéline 1 permet de faire le diagnostic d’une myocardiopathie dilatée avec insuffisance cardiaque congestive mais pas celui d’une myocardiopathie dilatée en phase préclinique. (Prosek R., 2004) La cTnT ne semble pas être un marqueur suffisamment sensible pour diagnostiquer une myocardiopathie dilatée en phase préclinique. (DeFrancesco T.C., 2002) Par contre la cTnT pourrait avoir un intérêt pour l’établissement d’un pronostic. La cTnT a été suivie chez 4 chiens présentant une myocardiopathie dilatée. Lors de la seconde visite, après mise en place du traitement, 3 chiens présentaient une concentration en cTnT non détectable parallèlement à une amélioration des signes cliniques. A l’inverse le dernier chien a présenté une augmentation de la cTnT parallèlement à une aggravation des symptômes. Il est mort quelques jours après le contrôle. Le nombre limité d’animaux de l’étude permet seulement de relever l’éventuel intérêt pronostique de la cTnT en cas de myocardiopathie dilatée. (Tarducci A., 2004) Le NT-proANP permet de diagnostiquer une myocardiopathie dilatée en phase clinique mais non pas une myocardiopathie dilatée en phase préclinique. (Tidholm A., 2001) La concentration sanguine en NT-proBNP des animaux présentant une myocardiopathie dilatée (de sévérités diverses) est significativement supérieure à celle des animaux sains, cette concentration augmentant avec le stade de l’insuffisance cardiaque associée. Toutefois jusqu’à très récemment rien de précis n’avait été publié concernant sa capacité à diagnostiquer une myocardiopathie dilatée en phase préclinique. On ne pouvait que faire des hypothèses au vu de ce que l’on observait avec le BNP. (Oyama M.A., 2008 (b)) Or en 2009 les résultats de deux études s’intéressant au NT-proBNP chez des doberman atteints de myocardiopathie ont été publiés. Il s’est avéré que la concentration en NT-proBNP des chiens avec myocardiopathie dilatée en phase préclinique est significativement supérieure à celle des chiens sains. Une valeur seuil de 400 pmol/L (obtenue avec le Vetsign Canine CardioScreen NT-proBNP, Guildhay Ltd, UK) possède une sensibilité de 76.1% et une spécificité de 76.9% pour détecter une myocardiopathie dilatée en phase préclinique. Il est aussi rapporté dans ces études que le NT-proBNP est plus adapté pour détecter les chiens avec des modifications échocardiographiques que ceux présentant uniquement des troubles du rythme. Ainsi une utilisation conjointe du NT-proBNP et de l’examen Holter permettrait d’améliorer la détection d’une myocardiopathie dilatée en phase préclinique. (Morris N., 2009) (Wess G., 2009) 51 Bilan : La concentration en BNP permet de différencier un chien sain d’un chien atteint d’une myocardiopathie dilatée en phase préclinique dans les races prédisposées à ce type d’affection. Une utilisation conjointe du NT-proBNP et de l’examen Holter semble intéressante afin de diagnostiquer une myocardiopathie dilatée en phase préclinique. Les cTnI et cTnT semblent quant à elles avoir un intérêt dans le pronostic de cette maladie. 52 iv. Epanchement péricardique Un grand intérêt des biomarqueurs serait de pouvoir déterminer l’origine des épanchements péricardiques. Le biomarqueur le plus utilisé dans ce cadre est la cTnI. En effet, les tumeurs cardiaques malignes sont associées avec une nécrose du myocarde et donc théoriquement les chiens avec épanchement péricardique d’origine néoplasique devraient présenter des concentrations en troponine plus élevées que des chiens avec des épanchements péricardiques idiopathiques par exemple. (Shaw S.P., 2004) La concentration en cTnI a été mesurée dans le plasma de chiens présentant un épanchement péricardique. Ces chiens présentaient une augmentation significative de la concentration en cTnI par rapport aux chiens sains. (Linde A., 2006) Cette différence n’a pas été mise en évidence en ce qui concerne la cTnT. (Shaw S.P., 2004) Une corrélation positive significative a pu être démontrée entre la concentration en cTnI dans l’épanchement péricardique des chiens et leur concentration plasmatique en cTnI. A partir de là, les concentrations en cTnI dans l’épanchement de 25 chiens, ayant des origines différentes, ont été comparées. Cependant à partir de cette étude il n’a pas été possible de déterminer la cause des épanchements péricardiques (tumeurs de l’atrium droit/ autre type de tumeurs/ origine non tumorale) en se basant uniquement sur la concentration en cTnI. (Linde A., 2006) Toutefois dans une autre étude publiée en 2004 par Shaw et al. il a été montré que la cTnI plasmatique permettait de faire la différence entre un épanchement péricardique dû à un hémangiosarcome et un épanchement péricardique idiopathique. (Shaw S.P., 2004) Bilan : La concentration en cTnI est augmentée en cas d’épanchement péricardique et permettrait de faire la différence entre un épanchement péricardique dû à un hémangiosarcome et un épanchement péricardique idiopathique. 53 v. Bilan des biomarqueurs lors de cardiopathies acquises Du fait du chevauchement des valeurs observé dans les différentes cardiopathies, le dosage d’un biomarqueur ne permet pas de définir la nature précise de la cardiopathie mais plutôt la présence ou non d’une cardiopathie. Seulement un des problèmes réside dans le choix du biomarqueur adéquat puisque tous ne sont pas augmentés au même stade en fonction de la maladie. Le choix du biomarqueur devra donc s’effectuer à la lumière de données cliniques et épidémiologiques (Exemples : pour un chien Cavalier King Charles avec un souffle systolique apexien gauche, donc suspect d’endocardiose mitrale en phase préclinique, on utilisera un peptide natriurétique comme le NT-proBNP/ pour un chien Boxer présenté pour syncope donc suspect de cardiomyopathie ventriculaire droite arythmogène on utilisera la cTnI). Une fois la nature de la cardiopathie connue, tous les biomarqueurs n’ont pas le même intérêt. En effet certains vont être utiles pour effectuer le suivi de l’animal et d’autres vont apporter des informations sur son pronostic par exemple. 54 b. Cardiopathies congénitales Il est important de suspecter la présence d’une cardiopathie congénitale car certaines nécessitent une prise en charge précoce pour éviter des complications parfois graves voire irrémédiables. Une persistance du canal artériel ou une sténose pulmonaire par exemple peuvent être réparées ou tout du moins améliorées par une intervention chirurgicale ou par cathétérisme. Cependant pour le moment, assez peu d’études concernant les biomarqueurs cardiaques se sont intéressées à leur pouvoir diagnostique dans ce type d’affections. Nous allons donc voir les premiers résultats obtenus à ce jour dans le cas des affections cardiaques congénitales. Fig.12 : Concentration en cTnI en fonction de diverses affections cardiaques (Spratt D.P., 2005) 55 On se rend compte sur ce graphique qui représente la concentration en cTnI en fonction de différentes maladies cardiaques, qu’il n’y a pas de différence significative entre la concentration en cTnI dans le groupe normal et le groupe de chiens atteints de cardiopathies congénitales (parmi les affections congénitales on trouvait des persistances du canal artériel, des sténoses pulmonaires, des sténoses sous-aortiques et des communications inter ventriculaires.) (Spratt D.P., 2005) Une étude similaire récente s’est cette fois intéressée à l’utilité du NT-proBNP dans les cardiopathies congénitales. Celui-ci a été mesuré parmi une population de chiens atteints de persistance du canal artériel, de sténose pulmonaire et de communication inter ventriculaire. Cette fois-ci, une différence significative a été mise en évidence entre les chiens atteints d’une maladie cardiaque congénitale et les chiens sains. En effet, une valeur seuil de 354 pmol/L posséderait une sensibilité de 89.7% et une spécificité de 66.7 % pour le diagnostic d’atteinte cardiaque congénitale toute origine confondue. (Saunders A.B., 2009 (a)) Il y a pour le moment trop peu d’études publiées portant sur les cardiopathies congénitales en général, pour que l’on puisse réellement tirer des conclusions fiables. Nous allons maintenant étudier les résultats obtenus lors de cardiopathies congénitales spécifiques. i. Persistance du canal artériel Parmi un groupe de 15 chiens atteints de persistance du canal artériel aucune différence significative n’est rapportée quant à la concentration en cTnI par rapport à un groupe de chiens contrôle. (Shih A.C., 2009) A l’inverse, dans un groupe de 13 chiens avec persistance du canal artériel la concentration en NT-proBNP s’est révélée significativement augmentée par rapport au groupe contrôle. (Saunders A.B., 2009 (a)) ii. Sténose sous- aortique Chez six Beagles normaux on a induit expérimentalement une constriction de l’aorte en tant que modèle de sténose aortique compensée. Chez ces 6 chiens asymptomatiques, on a étudié l’évolution du NT-proBNP. La concentration plasmatique de ce dernier est significativement augmentée dès 3 mois après le début de l’expérience et le reste après 6 mois. Le NT-proBNP est de plus corrélé à la pression dans le ventricule gauche en fin de diastole et à l’épaisseur du septum inter ventriculaire en fin de diastole. Le NT-proBNP pourrait devenir un outil intéressant pour identifier les stades précoces de remodelage ventriculaire dus à une constriction aortique chez le chien. (Hori Y., 2008) Dans une autre étude portant sur 69 cas de sténoses sous-aortiques naturelles cette fois, le NT-proBNP était significativement augmenté chez les chiens présentant une sténose modérée et sévère mais pas chez ceux avec une sténose de faible importance. (Farace G., 2009 (a)) 56 La cTnI a quant à elle été dosée chez 30 chiens présentant une sténose sous aortique naturelle. Les résultats sont similaires à ceux obtenus avec le NT-proBNP. En effet les chiens atteints présentaient une augmentation de la cTnI par rapport aux chiens sains. Une limite de cette étude est qu’aucune distinction n’a été réalisée entre la sévérité des différentes sténoses. Une corrélation positive existe entre l’épaisseur du ventricule gauche en fin de diastole et l’épaisseur du septum inter ventriculaire. (Oyama M.A., 2004) iii. Sténose pulmonaire Deux études récentes ont étudié la cTnI chez des chiens atteints de sténose pulmonaire avant et après traitement grâce à une dilatation par ballonnet. Aucune différence significative n’est montrée entre la concentration en cTnI d’un groupe de chiens sains et celle d’un groupe de chiens atteints avant dilatation. Toutefois on note une corrélation entre la concentration en cTnI et le gradient de pression entre le ventricule droit et le tronc pulmonaire. Les chiens souffrant d’une sténose pulmonaire sévère ont donc tendance à avoir une concentration en cTnI supérieure à la normale. Le dosage de la cTnI ne permet pas non plus de sélectionner les candidats à la dilatation, c'est-à-dire d’exclure ceux qui présentent une anomalie au niveau de l’artère coronaire ou une hypoplasie annulaire à l’origine de la sténose. Après dilatation par ballonnet, les chiens présentent une augmentation significative de leur concentration en cTnI au moins 5h après l’intervention et pendant au moins 24h. Mais cette concentration revient rapidement à la normale s’il n’y a pas de complication, donc le dosage de la cTnI peut être un bon moyen de suivi afin d’anticiper d’éventuelles complications. (Saunders A.B., 2009 (c)) (Shih A.C., 2009) La concentration en NT-proBNP de 20 chiens atteints de sténose pulmonaire modérée à sévère est significativement augmentée par rapport à celle de chiens sains. (Saunders A.B., 2009 (a)) iv. Bilan des biomarqueurs lors de cardiopathies congénitales Peu de biomarqueurs ont été testés dans le contexte des cardiopathies congénitales. Toutefois les premiers résultats d’études font apparaître le NT-proBNP comme permettant de suspecter la présence d’une cardiopathie congénitale sans pour autant en déterminer l’origine. 57 4. Marqueurs lors d’hypertension pulmonaire En pratique courante, l’évaluation d’une éventuelle hypertension pulmonaire est importante parce qu’elle renseigne sur la sévérité de la maladie d’origine. La cause d’une hypertension pulmonaire peut être primaire ou secondaire. Les causes primaires sont des affections rares sporadiques ou des affections familiales le plus souvent lié à des anomalies vasculaires. Les affections secondaires peuvent être causées par une augmentation de la pression veineuse pulmonaire (le plus souvent due à une insuffisance cardiaque gauche), par divers troubles respiratoires (maladie pulmonaire obstructive chronique, maladie thrombotique chronique,…) ou par des troubles affectant les vaisseaux pulmonaires (le plus souvent dans des maladies inflammatoires). Actuellement l’examen diagnostique de choix utilisé pour l’hypertension pulmonaire est l’échocardiographie avec la mesure de la vitesse du flux de régurgitation tricuspidienne en systole. Cependant cet examen n’est pas réalisable par tous en clientèle courante, donc les biomarqueurs pourraient présenter une alternative intéressante. Dans une étude comparant 21 chiens atteints d’une dyspnée d’origine purement respiratoire, la concentration en NT-proBNP des chiens atteints en plus d’une hypertension pulmonaire est significativement plus élevée. Cependant ce résultat n’est pas retrouvé lorsque l’on s’intéresse à 62 chiens souffrant d’une dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive et présentant ou non une hypertension pulmonaire concomitante. (Oyama M.A., 2009) Il a été montré que la concentration du NT-proBNP est significativement augmentée chez les chiens souffrants d’hypertension pulmonaire par rapport aux chiens sans hypertension pulmonaire lorsque l’on ne prend pas en compte la sévérité de la maladie responsable de l’hypertension. Toutefois aucune différence significative n’a pu être mise en évidence entre la concentration en NT-proBNP des chiens avec hypertension pulmonaire et ceux sans, lorsque l’on compare des animaux avec sévérité de maladie similaire. (Farace G., 2009 (b)) Une autre étude s’est intéressée au traitement par du pimobendane de l’hypertension pulmonaire secondaire à une endocardiose mitrale. Il y est rapporté que dans les 15 premiers jours de la mise en place du pimobendane, on observe une diminution de la vitesse du flux de régurgitation tricuspidienne ainsi qu’une diminution significative de la concentration en NT-proBNP chez les animaux traités avec le pimobendane par rapport aux animaux ayant reçu un placebo. Le NT-proBNP semble donc pouvoir être un bon moyen pour suivre la réponse thérapeutique à court terme. Ceci est toutefois à nuancer sur le long terme puisqu’aucune différence significative n’a pu être mise en évidence concernant sa concentration chez les chiens traités pendant plusieurs mois au pimobendane par rapport à leur concentration avant traitement. (Atkinson K.J., 2009) Le dosage de la cTnI chez 65 chiens atteints d’hypertension pulmonaire (48 chiens avec une endocardiose mitrale associée et 17 chiens atteints d’une hypertension pulmonaire précapillaire) a mis en évidence une augmentation significative de la concentration de cette 58 dernière chez les chiens atteints par rapport au groupe contrôle. La concentration en cTnI est de même significativement plus élevée chez les chiens atteints d’hypertension pulmonaire associée à une endocardiose mitrale mal compensée que chez ceux atteints d’une hypertension pulmonaire associée à une endocardiose mitrale bien compensée. De plus, il existe une corrélation positive modeste entre la concentration en cTnI et la pression artérielle pulmonaire systolique chez les chiens atteints d’hypertension pulmonaire artérielle. Cette corrélation est plus significative pour les chiens atteints d’hypertension pulmonaire précapillaire que lors d’hypertension pulmonaire associée à une endocardiose mitrale. (Guglielmini C., 2010) Il semble exister une corrélation significative entre la concentration en endotheline 1 et la pression artérielle pulmonaire systolique que l’origine de cette hypertension soit cardiaque ou respiratoire. (Tessier-Vetzel D., 2006) Bilan : Il existe encore peu de données concernant l’utilisation des biomarqueurs lors d’hypertension pulmonaire. Ainsi, pour le moment l’endothéline 1 et la cTnI sont décrites comme étant corrélées à la pression artérielle pulmonaire systolique. 59 5. Discrimination atteinte cardiaque/ atteinte respiratoire Comme nous l’avions évoqué précédemment un des intérêts des biomarqueurs est que leur dosage représente un examen non invasif réalisable sur un animal cliniquement instable. Un des objectifs serait à partir d’une simple prise de sang de pouvoir différencier une dyspnée d’origine cardiaque d’une dyspnée d’origine non cardiaque. Un groupe de scientifiques a comparé 26 chiens présentant une dyspnée d’origine non cardiaque avec 22 autres présentant une dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive. Ils ont ainsi montré que le NT-proANP, le BNP et l’endotheline 1 permettaient de différencier ces deux groupes alors qu’aucune différence significative n’était mise en évidence avec le dosage de la cTnI. Ce manque de discrimination de la cTnI est dû au fait qu’elle augmente aussi chez des chiens dyspnéiques sans atteinte cardiaque concomitante. On peut donc supposer qu’il existe des lésions ischémiques du myocarde chez les chiens présentant une dyspnée d’origine non cardiaque. Le marqueur le plus discriminant semble être le NT-proANP avec une valeur seuil de 0.587 nmol/mL (obtenue par une méthode RIA) permettant un diagnostic de l’origine cardiaque de la dyspnée avec une sensibilité de 95.5% et une spécificité de 84.6%. (Prosek R., 2007) 60 Fig.13 : Concentration de 4 biomarqueurs chez des chiens dyspnéiques en fonction de la présence ou non d’une insuffisance cardiaque congestive (Prosek R., 2007) 61 Dans l’étude précédente, le NT-proBNP n’était pas comparé aux autres marqueurs. Un an plus tard Boswood et al. l’ont comparé justement au NT-proANP pour la différenciation entre un chien présentant une cardiopathie et un chien présentant une maladie d’origine respiratoire. Ils sont arrivés à la conclusion que le NT-proBNP dans cette indication est au moins aussi précis que le NT-proANP. Une valeur seuil de 210 pmol/L (obtenue avec le Vetsign Canine CardioScreen NT-proBNP) permet de faire la différence entre une origine cardiaque et une origine respiratoire avec une sensibilité de 85% et une spécificité de 82.4%. (Boswood A., 2008) Une autre valeur seuil a été obtenue pour le NT-proBNP avec un autre analyseur (Canine CardioCare NT-proBNP, Veterinary Diagnostics Institute, Irvine, Calif), permettant cette fois de différencier les chiens avec une dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive de ceux avec une dyspnée d’origine respiratoire sans cardiopathie associée. Si la concentration en NT-proBNP > 1400 pmol/L, la dyspnée était probablement due à une insuffisance cardiaque congestive. (Fine D.M., 2008) Enfin une dernière valeur seuil a été obtenue avec le même analyseur (Canine Cardiocare) et permet de différencier des animaux présentant une dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive d’animaux présentant une dyspnée due à une maladie purement respiratoire associée avec la présence ou non d’une cardiopathie sans insuffisance cardiaque congestive. Ainsi une concentration en NT-proBNP > 1158 pmol/L permet de diagnostiquer une dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive avec une sensibilité de 85.5% et une spécificité de 81.3%. (Oyama M.A., 2009) Plus de précisions peuvent être apportées quant à l’utilisation de l’endothéline 1 pour déterminer l’origine cardiaque ou respiratoire des signes cliniques chez un animal. En effet, le pouvoir discriminant de l’endothéline 1 semble diminuer avec l’augmentation de la sévérité des signes cliniques. Ceci veut dire qu’elle permet une meilleure discrimination si les signes se manifestent uniquement à l’effort que s’ils sont présents même au repos. Une valeur seuil de 4.2 pg/mL ( obtenue par une méthode RIA) permet de différencier des individus cardiopathes ISACHC classe II d’individu présentant des troubles respiratoires d’intensité modérée lors de l’effort avec une sensibilité de 91% et une spécificité de 100%. (Tessier-Vetzel D., 2006) Nous venons donc de voir que certains biomarqueurs permettaient de différencier une dyspnée d’origine purement respiratoire d’une dyspnée d’origine cardiaque. Toutefois, on peut se demander ce qu’il advient lorsqu’un chien présente une dyspnée d’origine purement respiratoire mais est atteint de cardiopathie compensée concomitante. Il a été montré que le BNP et le NT-proBNP permettaient de différencier un chien présentant à la fois une dyspnée d’origine purement respiratoire et une maladie cardiaque en phase préclinique concomitante, d’un chien présentant une dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive. (DeFrancesco T.C., 2007) (Oyama M.A., 2008 (d)) 62 Bilan : La cTnI ne semble pas être un biomarqueur efficace pour différencier une dyspnée d’origine respiratoire d’une dyspnée d’origine cardiaque. Le NT-proBNP et le NT-proANP semblent être les deux biomarqueurs permettant la meilleure discrimination entre des chiens présentant une cardiopathie avec insuffisance cardiaque, et ceux présentant une pneumopathie pure. Actuellement, seul le BNP et le NT-proBNP sont décrits comme permettant de différencier un chien atteint d’une dyspnée d’origine purement respiratoire avec une maladie cardiaque en phase préclinique concomitante, d’un chien présentant une dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive. 63 6. Marqueurs lors d’atteinte cardiaque secondaire : a. Babésiose Il existe deux types de babésioses : - une babésiose classique ou simple dont les signes cliniques sont liés à l’hémolyse et qui incluent de l’hyperthermie, une anémie, un abattement, une anorexie, une splénomégalie… - une babésiose compliquée avec un tableau clinique non imputable à l’hémolyse. On a une réponse inflammatoire pouvant conduire à un syndrome de réponse inflammatoire systémique avec défaillance multi-organique. Les organes préférentiellement atteints sont les reins, le foie, le système nerveux, les poumons et plus rarement le cœur. Une étude a donc été réalisée afin de rechercher l’utilité du dosage de la troponine I ou de la troponine T chez des chiens atteints de babésiose. Pour cela 5 groupes de chiens ont été formés : - un groupe de 8 chiens avec babésiose légère et non compliquée - un groupe de 9 chiens avec babésiose sévère et non compliquée - un groupe de 8 chiens avec babésiose compliquée - un groupe de 9 chiens avec anémie hémolytique à médiation immune concomitante pour seule complication - un groupe contrôle de 9 chiens. Pour chacun de ces chiens, un dosage de cTnI et de cTnT a été réalisé. Durant l’étude, trois chiens sont morts naturellement et ont subi une autopsie. Ces trois chiens souffraient d’une babésiose compliquée. Les résultats des dosages de cTnI ont montré une concentration en cTnI supérieure à la valeur seuil supérieure choisie dans l’étude (2 ng/mL) chez 44% des chiens atteints de babésiose (tous les groupes confondus) ainsi qu’une concentration significativement plus élevée chez les chiens atteints d’une babésiose compliquée et chez ceux atteints d’anémie hémolytique concomitante par rapport au groupe contrôle. Toutefois aucune différence significative n’a pu être mise en évidence entre les chiens atteints de babésiose compliquée et non compliquée. Les résultats du dosage de cTnT ont montré quant à eux, une concentration significativement plus élevée pour les chiens atteints de babésiose compliquée par rapport aux chiens atteints de babésiose non compliquée ou présentant pour seule complication une anémie hémolytique à médiation immune, bien qu’aucun chien n’ait dépassé la valeur seuil supérieure choisie dans l’étude (0.09 ng/mL). 64 Les trois chiens autopsiés présentaient tous des lésions cardiaques (épanchements péricardiques, hémorragies de l’endocarde, nécrose du myocarde, infiltration de cellules inflammatoires…). Ces trois chiens présentaient des concentrations élevées de cTnI : 4.3 – 15.1 – 47.1 ng/mL. En résumé, cette étude montre bien la possible survenue de lésions myocardiques lors de babésiose canine. La cTnI semble être plus sensible que la cTnT dans le diagnostic d’atteinte myocardique. De plus le taux de cTnI semble être lié à la sévérité de la maladie. Toutefois il convient de rester prudent du fait du nombre limité d’animaux inclus dans cette étude. (Lobetti R., 2002) b. Ehrlichiose Comme pour la babésiose, l’ehrlichiose est une maladie transmise par les tiques susceptible d’engendrer des problèmes cardiaques et un syndrome de réponse inflammatoire systémique. En effet, dans une étude publiée en 2008 sur 150 chiens infectés par Ehrlichia canis, 47 (soit 31.3%) présentaient une augmentation de la concentration en cTnI. Sur 194 chiens malades (infectés par Ehrlichia canis ou par un autre organisme), 60 présentaient un syndrome de réponse inflammatoire systémique. Or la médiane de concentration en cTnI chez ces 60 chiens était significativement plus élevée que chez ceux ne présentant pas de syndrome de réponse inflammatoire systémique. La concentration en cTnI est de même significativement plus élevée chez les chiens présentant des anomalies ECG sévères (extrasystoles ventriculaires ou supraventriculaires fréquentes, présence de doublets ou triplets d’extrasystoles ventriculaires) que chez ceux présentant des anomalies bénignes (bradycardie sinusale, tachycardie sinusale légère, bloc atrio-ventriculaire du 1er ou 2ème degré) à modérées (tachycardie sinusale persistante, augmentation de l’amplitude de l’onde T, surélévation ou dépression du segment ST, extrasystoles ventriculaires ou supraventriculaires isolées, bloc de branche transitoire). En conclusion pour cette étude, Diniz et al. ont démontré la présence d’atteinte myocardique lors d’ehrlichiose, diagnostiquée par l’augmentation de la concentration en cTnI. Ensuite dans cette étude, il est montré que la concentration en cTnI est à mettre en relation avec la gravité de l’affection. Ceci avait déjà été évoqué dans l’étude concernant la babésiose mais n’avait pas pu être démontré du fait du nombre limité d’animaux. (Diniz P.P.V.P., 2008) 65 c. Pyomètre Le pyomètre est une affection pouvant être responsable d’une endotoxémie ou d’un syndrome de réponse inflammatoire systémique avec défaillance multi-organique incluant le cœur. Une atteinte myocardique, secondaire à une endotoxémie ou à l’inflammation, est une cause potentielle d’augmentation de la morbidité ou de la mortalité des chiennes avant, pendant, ou après la chirurgie. Le dosage de la cTnI peut donc se révéler intéressante comme une méthode non invasive de diagnostic précoce d’atteinte myocardique. Deux études, réalisées avec le même kit de dosage, se sont intéressées à la concentration en cTnI chez des chiennes avec un pyomètre. Dans la première (Hagman R., 2007), sur 58 chiennes avec un pyomètre 7 d’entre elles (soit 12 %) présentaient une concentration de cTnI détectable (entre 0.3 et 0.9 µg/L). Une des deux femelles avec une concentration de cTnI à 0.9 µg/L a présenté le lendemain un nouveau dosage à 180 µg/L et est décédée un jour plus tard. Lors de l’autopsie, des lésions de myocardite ont été observées. Une corrélation entre la concentration en cTnI et un pronostic plus sombre semble se dessiner sans pouvoir être démontrée dans cette étude. Dans la deuxième étude (Pelander L., 2008) , 20 des 46 chiennes présentant un pyomètre (soit 43%) ont montré une augmentation de leur concentration en cTnI (entre 0.3 et 13.2 µg/L) que ce soit en pré ou en post opératoire. Aucune des deux études n’a mis en évidence de corrélation entre la concentration en cTnI et la présence d’un syndrome de réponse inflammatoire systémique. Ces études permettent donc de mettre en évidence la présence d’une augmentation légère à modéré, de la concentration en cTnI en cas de pyomètre sans réellement pouvoir expliquer son importance clinique pour le moment. D’autres études sont nécessaires pour savoir si cette augmentation est associée avec un plus grand risque de complications. (Hagman R., 2007) (Pelander L., 2008) d. Syndrome dilatation torsion de l’estomac Le syndrome dilatation torsion de l’estomac (SDTE) est fréquent chez les chiens de grandes races et se révèle fatal dans environ 20% des cas. Approximativement 40 à 70% des chiens touchés développent des arythmies cardiaques qui peuvent contribuer à la mort. Une des causes suspectées d’arythmie est la nécrose ischémique du myocarde. On voit donc ici l’intérêt d’établir le lien entre la concentration des troponines cardiaques lors de SDTE et les anomalies électrocardiographiques observées. Une étude a été réalisée sur 85 chiens opérés d’un syndrome dilatation torsion de l’estomac. Pour chaque chien, des ECG et des dosages de troponine I et T ont été réalisés à 12-24-48-72 et 96h après la chirurgie. Les chiens ont été classés en trois groupes différents en fonction de 66 la sévérité de leurs anomalies ECG (définies dans le tableau ci-dessous) : absentes ou légères/ modérées/ sévères. La cTnI a été détectable chez 87 % des chiens avec SDTE sur au moins un des dosages réalisés en post opératoire, avec des valeurs variant de 0.5 à 381 ng/mL (dosage avec l’OPUS Troponin I, Dade-Behring Diagnostics Inc, Westwood, Mass). La cTnT a été détectable chez 51 % des chiens avec SDTE sur au moins un des dosages réalisés en post opératoire, avec des valeurs variant de 0.01 à 8.92 ng/mL (dosage avec l’Elecsys Troponin T STAT Immunoassay, Boehringer Mannheim). Les résultats des dosages de cTnI et de cTnT en fonction du degré d’anomalies à l’ECG sont rapportés dans le tableau suivant : Groupe présentant un ECG normal ou des anomalies de faible importance (bradycardie sinusale, tachycardie sinusale, bloc atrio-ventriculaire de premier ou de deuxième degré,…) : 37 chiens Groupe présentant des anomalies modérées à l’ECG (tachycardie sinusale persistante, surélévation ou dépression du segment ST, extrasystole supraventriculaire isolée, extrasystole ventriculaire isolée,…) : 23 chiens Groupe présentant des anomalies sévères à l’ECG (extrasystoles ventriculaires ou supraventriculaires fréquentes, salve d’extrasystoles ventriculaires, fibrillation atriale, tachycardie ventriculaire…) : 25 chiens % de chiens présentant une augmentation de la concentration de la cTnI % de chiens présentant une augmentation de la concentration de la cTnT Concentration moyenne de cTnI Concentration moyenne de cTnT 73 % 16 % 0.53 ng/mL <0.01 ng/mL 96 % 43 % 3.29 ng/mL 0.02 ng/mL 100 % 44 % 35.0 ng/mL 0.24 ng/mL Tabl.4 : Evolution des concentrations en cTnI et cTnT en fonctions du degré d’anomalies à l’ECG chez des chiens opérés de SDTE (Schober K.E., 2002) 67 Cette étude met donc en évidence une augmentation significative de la concentration en cTnI et de la cTnT en fonction de l’augmentation de la gravité des anomalies présentes à l’ECG. De plus, sur les 16 chiens décédés lors de l’étude, les concentrations de cTnI et de cTnT étaient significativement supérieures à celles des animaux ayant survécu, ce qui tend à démontrer la valeur pronostique du dosage des troponines en cas de SDTE. (Schober K.E., 2002) Une autre étude, portant sur 28 chiens avec SDTE mais utilisant des kits de dosages différents a obtenu des résultats similaires. (Burgener I.A., 2006) En conclusion, le dosage de la concentration des troponines cardiaques lors d’un syndrome de dilatation torsion de l’estomac chez le chien est utile pour détecter les atteintes cellulaires myocardiques et cette concentration possède de plus une valeur pronostique. La cTnI semble être plus sensible pour détecter les atteintes myocardiques que la cTnT. (Ragetly G., 2005) (Burgener I.A., 2006) (Schober K.E., 2002) e. Traitements anticancéreux et processus néoplasiques L’adriamycine (Adriblastine®) est une molécule utilisée en chimiothérapie et présentant une toxicité cardiaque. Des arythmies peuvent survenir pendant l’administration du traitement chez le chien, elles sont généralement non accompagnées de symptômes et sans conséquences cliniques. Toutefois, l’adriamycine peut aussi être responsable de l’apparition de dilatation myocardique. Sa toxicité est cumulative et il ne faut pas dépasser 180 mg/m² (soit 6 fois 30 mg/m²). Les méthodes habituellement utilisées (ECG et échocardiographie) pour prédire la cardiotoxicité dose dépendante ne sont pas assez sensibles pour détecter précocement une atteinte du myocarde. Une étude s’est intéressée à l’intérêt du dosage de la cTnT, dans ce cas précis. Au préalable, la troponine T cardiaque a été dosée chez 20 chiens présentant des tumeurs non cardiaques avant la mise en place de tout traitement. Tous les chiens présentaient une concentration en cTnT inférieure au seuil de détection (0.05 ng/mL). Il était important de vérifier au préalable que ces tumeurs non cardiaques ne soient pas responsables d’une augmentation de la concentration en cTnT, sinon ce marqueur ne pourrait pas être utilisé par la suite pour mettre en évidence les effets cardiotoxiques de l’adriamycine. Ensuite un suivi de la cTnT a été réalisé chez deux chiens atteints de lymphome recevant une chimiothérapie à base d’adriamycine (6 fois 30 mg/m²). Un des deux chiens a présenté une augmentation de cTnT après avoir reçu une dose de 180 mg/m² alors que le deuxième a présenté une augmentation de cTnT à partir de 150 mg/m². Le deuxième chien est mort 6 semaines après la dernière administration d’adriamycine, secondairement à la cardiotoxicité 68 induite par cette molécule. Pour ce chien, l’ECG et l’échocardiographie de contrôle n’avaient pas révélé d’anomalie lors de la cinquième administration d’adriamycine. Toutefois, ce cas unique ne permet pas d’établir de conclusion sur la meilleure sensibilité de la cTnT pour un diagnostic précoce de la cardiotoxicité de l’adriamycine. Des études ultérieures seront nécessaires. (DeFrancesco T.C., 2002) Plus récemment une découverte intéressante a été faite chez des chiens cardiopathes présentant en plus une affection tumorale. En effet, on a remarqué que la concentration en troponine I était significativement plus élevée, chez 98 chiens présentant à la fois une atteinte cardiaque et une ou plusieurs masses concomitantes par rapport à 445 chiens présentant une atteinte cardiaque isolée. Par contre aucune différence significative n’est mise en évidence lorsque l’on s’intéresse au dosage du NT-proANP ou au dosage du NTproBNP. Cette constatation implique que les différences obtenues pour la concentration de la troponine I ne sont pas dues à des différences de sévérité de la maladie cardiaque sous jacente. Lorsque la localisation des masses est prise en compte, on note que la troponine I n’est pas constamment augmentée. Seules les masses à localisation cardiaque, splénique ou multiple induisent un taux de troponine I supérieur à 1,00 ng/mL. Etant donné que la troponine I n’est pas augmentée avec tous les types de masses, elle ne peut pas être utilisée comme test diagnostique de la présence de tumeur. Cependant une concentration en cTnI supérieur à 1,00 ng/mL peut être un argument en faveur de la recherche d’une masse localisée dans le cœur, la rate ou de masses à localisations multiples. (Farace G., 2008) f. Traumatisme Les traumatismes thoraciques peuvent parfois être responsables de contusions myocardiques encore appelée myocardite traumatique. Cette affection est souvent sous diagnostiquée à moins que de sévères anomalies électrocardiographiques ne soient observées. De plus, le seul diagnostic de certitude repose sur l’histologie et donc sur un examen nécropsique. Pourtant, chez un individu ayant été victime d’un traumatisme et devant subir une chirurgie sous anesthésie générale, la possibilité d’un diagnostic précoce d’atteinte myocardique et de la possible survenue d’arythmies ventriculaires serait très utile. Une fois encore l’utilisation des troponines comme marqueurs lésionnels du myocarde, semble permettre de répondre à cette attente. (Burgener I.A., 2006) (Schober K.E., 1999) Dans une étude portant sur 33 chiens ayant subi un traumatisme thoracique, la cTnI et la cTnT se sont révélées augmentées chez respectivement 54% et 27 % de ceux-ci. A titre de comparaison, des anomalies électrocardiographiques compatibles avec la recherche de contusions myocardiques, ont été détectées chez seulement 10% des chiens. Cette étude prouve d’une part, que les contusions myocardiques sont assez fréquentes en cas de traumatismes thoraciques, même si la fréquence exacte comme nous l’avons mentionné 69 précédemment ne pourrait être connue qu’avec un examen nécropsique associé. D’autre part, elle démontre aussi que la cTnI est bien plus sensible que l’examen ECG pour le diagnostic d’atteinte myocardique. (Schober K.E., 1999) Il faut toutefois noter que dans l’étude précédente, les chiens inclus ne sont que des chiens ayant subi des traumatismes thoraciques. Il peut donc être légitime de se demander si la myocardite traumatique est aussi fréquente pour tout type de traumatisme. Or, cette proportion d’atteinte du myocarde est retrouvée dans une autre étude avec 29 chiens présentés pour traumatismes qu’ils soient thoraciques ou non, mais néanmoins toujours assez violents puisque liés à des accidents de la voie publique ou à des morsures. En effet, 55% de ces chiens présentaient une concentration en cTnI élevée. (Ragetly G., 2005) g. Envenimation Les chiens victimes d’une morsure de vipère sont susceptibles de présenter des troubles du rythme à mettre en relation avec une atteinte du myocarde. Ces troubles du rythme sont le plus souvent d’origine ventriculaire avec des extrasystoles ventriculaires, un rythme idioventriculaire ou des accès de tachycardie ventriculaire paroxystique. Une étude s’est intéressée à l’utilisation des troponines cardiaques pour évaluer d’une part l’importance de cette atteinte myocardique en cas d’envenimation et d’autre part pour relier la sévérité des troubles du rythme observés avec la concentration en troponine. 48 chiens mordus par Vipera palaestinae (vipère responsable du plus grand nombre d’envenimation en Israël) ont été recrutés pour cette étude. Des augmentations de la cTnI et de la cTnT sont rapportées chez respectivement 65% et 25% de ceux-ci. Des troubles du rythme ont quant à eux été identifiés chez 29% des chiens. On se rend donc bien compte que l’atteinte myocardique n’est pas si rare en cas d’envenimation et que la cTnI semble être le moyen le plus sensible pour la mettre en évidence. Toutefois, cette étude montre une corrélation plus importante entre l’augmentation de la cTnT et la présence de trouble du rythme qu’entre l’augmentation de la cTnI et la présence de ces troubles du rythme. De plus, les chiens présentant une augmentation de la concentration en cTnT ont une durée de récupération significativement plus longue que les autres, ainsi qu’un score de sévérité des anomalies électrocardiographiques plus élevé. En conclusion, si la cTnI semble être plus sensible pour le diagnostic d’une atteinte myocardique en cas d’envenimation, la cTnT semble être un meilleur marqueur concernant la sévérité de l’affection et le pronostic de récupération. (Segev G., 2008) 70 h. Bilan des biomarqueurs lors d’atteinte cardiaque secondaire Nous venons de voir dans cette partie que le myocarde pouvait être secondairement atteint lors de diverses maladies. En effet ces affections secondaires peuvent être responsables de myocardite, d’ischémie myocardique et de troubles du rythme. A travers les différentes études il ressort que la concentration en troponines est corrélée avec la sévérité des anomalies ECG et avec l’importance de la myocardite. Un des moyens diagnostiques utilisé jusqu’à présent était l’électrocardiographie. Les troponines pourraient donc être envisagée comme une alternative équivalente à l’examen ECG. Il a même été montré une plus grande sensibilité des troponines par rapport à l’examen ECG pour le diagnostic d’une atteinte myocardique. La cTnI semble aussi plus sensible que la cTnT qui elle semble donner un meilleur indice pronostique pour le devenir de l’animal. On essaie d’expliquer cette plus grande sensibilité de la cTnI par rapport à la cTnT par une liaison plus étroite de la cTnT avec la tropomyosine qui de cette façon serait plus difficilement libérée dans la circulation sanguine. 71 72 IV. Difficultés d’interprétation du dosage des biomarqueurs en cardiologie 1. Manque de standardisation des procédés de dosage Une des difficultés majeure dans la recherche sur les biomarqueurs cardiaques en médecine vétérinaire vient du manque de standardisation des procédés de dosage. Nous l’avons vu précédemment, pour un même biomarqueur il existe plusieurs méthodes différentes avec des valeurs de référence différentes. Or le problème est que si les techniques de dosage pour un biomarqueur donné ne sont pas standardisées, il est impossible de comparer les valeurs entre des études qui ont utilisé des techniques de dosage différentes. C’est pourquoi, quelle que soit la technique de dosage et quel que soit le biomarqueur, le clinicien doit connaître au minimum plusieurs éléments qui lui permettent d’interpréter correctement les résultats : - le seuil de détection de la méthode - la limite supérieure des valeurs de référence -la précision du dosage - la valeur seuil retenue pour affirmer le diagnostic avec la sensibilité et la spécificité associées. (Longrois D., 2009) Sur un plan pratique, il est donc recommandé d’utiliser une même trousse de dosage pour le suivi des animaux, avec des valeurs de référence spécifiques. a. Problème du choix de la technique de dosage Le fait que la TnI ou la TnT soit libérée dans la circulation sanguine non uniquement sous forme libre, mais aussi sous forme de complexes, rend difficile la standardisation de ce dosage. La forme circulante prédominante en médecine humaine est la cTnI complexée à la TnC, cependant la forme circulante prédominante chez le chien n’est pas connue. Cette libération sous forme de complexes pose par conséquent le problème de leur reconnaissance par les différents anticorps utilisés dans les trousses de dosage et donc celui de la comparabilité des résultats obtenus. Les épitopes des anticorps peuvent être masqués par ces liaisons et cela explique les différences de valeurs de référence entre les dosages 73 proposés par les industriels. En effet des différences d’un facteur 10 au niveau des valeurs absolues peuvent être observées entre différents analyseurs. Une seule trousse de dosage étant commercialisée pour la troponine T cardiaque, les résultats obtenus sont donc comparables d’une étude à l’autre. Il n’en est pas de même pour la cTnI, pour laquelle au moins 16 kits de dosage sont commercialisés avec des anticorps dirigés contre différents épitopes. (Adin D.B., 2006) (Adin D.B., 2005) (Lavoinne A., 2004) (Edouard A., 2003) Il y a aussi plusieurs problèmes analytiques liés à des difficultés de standardisation pour le dosage des peptides natriurétiques. En effet ils concernent premièrement la différence des épitopes reconnus par les anticorps utilisés dans les trousses de dosage. Cette différence peut faire varier les résultats des dosages. En médecine humaine, il a été montré que la partie centrale du NT-proBNP, qui est la partie la plus stable de la molécule, est susceptible de subir des glycosylations, ce qui est important à prendre en compte dans le choix des anticorps. De la même façon en médecine humaine, on a découvert que le BNP pouvait subir des clivages à son extrémité NH2 terminale. Deuxièmement, l’unité d’expression des résultats varie selon le procédé, entre les pg/mL ou les pmol/mL. Enfin, il convient de souligner le problème d’une éventuelle réactivité croisée avec les autres peptides natriurétiques et surtout avec ses propres précurseurs. Les tests commerciaux de dosage du BNP ne semblent pas présenter de réaction croisée avec le NT-proBNP et vice versa. Par contre les tests de dosage du BNP et du NT-proBNP présentent une réaction croisée avec le proBNP. (Mair J., 2008) (Longrois D., 2009) En plus d’une standardisation sur les anticorps utilisés pour chaque type de biomarqueur, il serait nécessaire d’avoir un procédé de calibrage commun des différentes trousses de dosage pour chaque biomarqueur. (Tate J.R., 2002) Pour le dosage de l’endothéline 1 il existe peu de tests de dosage différents, toutefois ceuxci présentent un problème de précision. En effet, en médecine humaine les tests utilisés présentent une réactivité croisée de 100% avec l’endothéline 2. La situation est similaire en médecine vétérinaire étant donné que les séquences de l’endothéline 1 et 2 sont identiques entre l’espèce canine et l’espèce humaine. (Prosek R., 2004) 74 b. Problème de validation analytique des tests Parmi les trousses de dosage existantes, toutes ne sont pas équivalentes en terme de précision, de reproductibilité, de linéarité et d’exactitude des résultats. Une étude s’est intéressée à la validation analytique de 8 kits de dosage différents : - le Vetsign CardioScreen, Guildhay Ltd, pour le dosage du NT-proANP - 2 tests pour le dosage du BNP : un du Peninsula Laboratories Inc et un autre du Phoenix Pharmaceuticals Inc - 3 tests pour le dosage de l’endothéline 1 : l’endotheline (1-21) ELISA de Biomedica, l’endotheline 1 d’IBL Hamburg, l’endotheline 1 EIA de Phoenix Pharmaceuticals Inc. - 2 tests pour le dosage de la big endotheline 1 : Big endotheline (1-38) ELISA de Biomedica et Big endotheline (Rat) ELISA d’IBL Hamburg. Parmi ceux-ci, seuls quatre (Vetsign CardioScreen, BNP Phoenix Pharmaceuticals Inc, l’endotheline 1 d’IBL Hamburg, Big endotheline (Rat) ELISA d’IBL Hamburg) ont produit des résultats permettant de les recommander pour une application clinique. (Schellenberg S., 2008) Concernant la cTnI, Adin et al. ont comparé 3 trousses de dosage : - le Biosite Triage Meter - le Dade-Behring Stratus - le Beckman-Coulter Access AccuTnI Ils ont montré que pour des solutions de cTnI purifiées, les concentrations obtenues avec le Biosite et le Stratus étaient similaires alors que celles obtenues avec l’Access étaient plus élevées que celles attendues. Toutefois il est difficile de donner une signification à ce résultat étant donné que l’on ne connait pas la forme prédominante circulante chez le chien. (Adin D.B., 2006) c. Problème de la position de l’animal lors du prélèvement Il serait possible que la position de l’animal lors de la prise de sang pour le dosage de l’ANP puisse avoir une influence sur la concentration plasmatique de ce dernier comme cela est le cas en médecine humaine. Cependant rien n’a encore été démontré à ce sujet en médecine vétérinaire. (Chetboul V., 2004) (Solomon L.R., 1987) 75 d. Problème du tube choisi Oyama et al. ont mis en évidence que l’héparine contenue dans les tubes standards lors du dosage de la cTnI interfère de façon mineure avec le résultat du dosage (différence par rapport au groupe contrôle sans héparine inférieure à 8%). Par contre, pour des concentrations croissantes en héparine de sodium, à partir de 50 U/mL l’interférence devient bien plus notable avec une nette diminution de la concentration en cTnI obtenue. Le plasma et le sérum ne semblent donc pas strictement interchangeables lors du dosage de la troponine I, même si lors d’une étude en 2002 d’Oyama et al. aucune différence significative n’a pu être mise en évidence entre les deux types de prélèvement. (Lefevre G., 2005) (Oyama M.A., 2004) Concernant l’effet du type de prélèvement lors du dosage des peptides natriurétiques, certaines recommandations ont été effectuées en médecine humaine par un comité pour la standardisation du dosage des biomarqueurs cardiaques. Le BNP doit être prélevé sur tube EDTA alors que le NT-proBNP doit être mesuré dans le sérum ou sur plasma hépariné. De plus, des tubes en plastique sont nécessaires pour le prélèvement du BNP alors que le NTproBNP peut être prélevé sur tubes en verre ou en plastique. (Longrois D., 2009) En parallèle de ces recommandations données en médecine humaine, il convient de citer deux publications s’intéressant à la comparaison du sérum et du plasma recueilli sur tube EDTA pour le dosage des peptides natriurétiques, montrant que les données ne sont pas encore claires en médecine vétérinaire. Une de ces études, parue en 2008, ne montre pas de différence significative entre la concentration en NT-proBNP dans le sérum et dans le plasma recueilli sur EDTA, toutefois elle montre une augmentation significative de la concentration en NT-proANP sur le plasma recueilli sur tube EDTA par rapport au sérum. (Boswood A., 2008) L’autre étude parue elle en 2009, montre une concentration en NT-proBNP significativement plus élevée chez des chiens sains dont le dosage a été réalisé sur sérum que chez ceux dont le dosage a été réalisé sur plasma recueilli sur tube EDTA. (Kellihan H.B., 2009) On se rend donc compte qu’en médecine vétérinaire du chemin reste encore à parcourir afin de pouvoir établir des recommandations pour standardiser les protocoles de dosage. 76 e. Problème de la conservation du prélèvement La troponine I ne se conserve pas à température ambiante. Au bout de 24h on note déjà une décroissance significative de la concentration en cTnI par rapport aux prélèvements qui ont été immédiatement congelés. (Oyama M.A., 2004) Par contre, la cTnI peut être conservée 4 jours à 4°C sans qu’il n’y ait de diminution significative de sa concentration. (Schober K.E., 2005) On note également que la cTnI libre se dégrade plus rapidement que les formes complexées, et que la cTnT est plus stable que la cTnI. Pour les peptides natriurétiques, la préservation de la stabilité des molécules impose que les échantillons soient transportés au laboratoire dans de la glace. (Longrois D., 2009) Une étude a aussi mis en évidence que sur le long terme (de l’ordre de quelques mois) le NTproBNP congelé était stable alors que le BNP congelé lui ne l’était pas. (Mueller T., 2004) 77 2. Utilisation de kits de dosage issus de la médecine humaine Pour justifier en médecine vétérinaire de l’utilisation de kits de dosage de la cTnI, à l’origine développé pour la médecine humaine, il a fallu prouver la forte homologie de la séquence de la cTnI chez l’homme et de la cTnI chez le chien. Ceci a incité les scientifiques à séquencer le gène de la cTnI du chien et à étudier la protéine ainsi exprimée. Or, comme nous l’avons vu précédemment, la cTnI est très bien conservée au sein des espèces mammifères. Le pourcentage d’homologie entre la séquence nucléotidique de la TnI chez l’homme et la séquence nucléotidique de la TnI chez le chien est de 91%. Ce pourcentage est de 94.3% lorsqu’on s’intéresse à la séquence en acides aminés. (Oyama M.A., 2004) (Rishniw M., 2004) De plus il existe un haut degré d’homologie au niveau de la séquence habituellement choisie pour être la cible des anticorps. En effet entre, les chiens, les chats et les humains il y a un seul acide aminé de différence au sein de cette séquence de 83 acides aminés. (Rishniw M., 2004) L’utilisation de kits de dosage issus de la médecine humaine semble donc justifiée pour la cTnI. Un exemple de ces trousses de dosage issues de la médecine humaine utilisées en médecine vétérinaire est l’Access AccuTnI, Beckman Coulter Inc, Fullerton, CA. La séquence en acides aminés codant pour la cTnT est elle aussi bien conservée au sein des espèces mammifères et l’on peut donc aussi utiliser des trousses de dosage issues de la médecine humaine. La plupart des trousses de dosage commerciales pour l’ANP et l’endothéline 1 en médecine vétérinaire ont été conçues à l’origine pour la médecine humaine. Si elles peuvent être utilisées, cela est dû au haut degré de conservation des séquences en acides aminées parmi les mammifères. (Schellenberg S., 2008) En effet comme nous l’avons vu précédemment, l’endothéline 1 chez l’homme et chez le chien sont strictement identiques. Concernant le proANP du chien, il existe une homologie de 87 % au niveau de la séquence en acide aminé entre l’espèce canine et l’espèce humaine. Les kits de dosages issus de la médecine humaine peuvent donc être utilisés en fonction de la séquence polypeptidique reconnue par les anticorps utilisés. (Boswood A., 2008) Pour le BNP le problème est différent. Alors qu’en médecine humaine les tests sur le BNP et le NT-proBNP se révélaient supérieurs à ceux sur l’ANP, il n’en était pas de même en médecine vétérinaire. L’utilisation de trousses de dosage issues de la médecine humaine pour le dosage du BNP donnait des résultats moins intéressants que pour l’ANP. Ceci provient du fait que la séquence en acide aminé pour le BNP est bien moins conservée entre l’espèce canine et l’espèce humaine. En effet, il existe plus d’homologie de structure entre le BNP du chien et le BNP du porc. (Sisson D., 2000) Pour ce biomarqueur il est donc nécessaire d’utiliser des tests spécifiques à l’espèce canine. (Mair J., 2008) (Van Kimmenade R.R.J., 2009) 78 3. Limites dues à des maladies non cardiaques Le dosage de la cTnT n’est peut être pas aussi spécifique du muscle cardiaque que celui de la cTnI. En effet, comme cela a été précisé précédemment, les différences de séquences en acides aminés entre les trois isoformes sont plus faibles pour la troponine T que pour la troponine I. Ceci induit une difficulté supplémentaire afin d’obtenir des anticorps 100% spécifiques de l’isoforme cardiaque. Lors d’un syndrome de rhabdomyolyse, la troponine T libérée de manière massive par le muscle strié squelettique pouvait ainsi être considérée à tort comme de la cTnT avec la première trousse commercialisée. Ceci n’est plus censé être le cas depuis 1997 avec la commercialisation de la trousse de seconde génération. (Lavoinne A., 2004) Or dans une étude s’intéressant à dix chiens ayant subi un traumatisme musculosquelettique sans signes évidents d’atteintes du thorax, une élévation de la cTnT est notée parmi deux de ces animaux. Pourtant le kit de dosage utilisé (Elecsys® Troponin T), est un test de seconde génération réputé plus spécifique lors d’atteinte myocardique. Deux hypothèses sont avancées pour tenter d’expliquer ce résultat : soit ces chiens présentaient une affection cardiaque non symptomatique, soit une atteinte sévère des muscles squelettiques est susceptible d’induire une augmentation de la concentration en cTnT dosée (hypothèse déjà évoquée dans d’autres études). Toutefois le nombre limité d’animaux dans cette étude ne permet pas de conclure. (DeFrancesco T.C., 2002) L’utilisation des biomarqueurs pour différencier une dyspnée d’origine cardiaque d’une dyspnée d’origine purement respiratoire souffre d’une limite éventuelle. En effet comme nous l’avons vu précédemment, les biomarqueurs cardiaques augmentent en cas d’insuffisance cardiaque congestive, ce qui permet de réaliser le diagnostic. De même, nous avons vu que pour certains biomarqueurs, la présence d’une maladie cardiaque asymptomatique lors d’une dyspnée d’origine respiratoire n’interfère pas dans les résultats. Toutefois dans ces études, le stade exact de l’affection cardiaque n’était pas précisé. Il est donc pour le moment difficile de prévoir ce qu’il se passerait à un stade plus avancé de la maladie. En effet, les chiens avec une dyspnée d’origine purement respiratoire mais avec une atteinte cardiaque concomitante à un stade plus avancé pourraient présenter une augmentation de concentration des biomarqueurs et ainsi conduire à une erreur d’interprétation concernant l’origine de la dyspnée. (Fine D.M., 2008) (Oyama M.A., 2009) On peut aussi se poser la question de savoir quelle est l’influence d’une maladie rénale sur la concentration des biomarqueurs cardiaques. En effet, nous avons vu que les reins participent à leur élimination, il est donc légitime de s’intéresser à l’éventuel impact d’une atteinte rénale sur le dosage des biomarqueurs cardiaques. 79 En médecine humaine, on a montré qu’à la fois le BNP et le NT-proBNP sont augmentés lors de maladie rénale sans atteinte cardiaque concomitante. Deux études récentes ont examiné ce qu’il en était dans l’espèce canine pour le NT-proBNP. Ainsi la concentration en NTproBNP des chiens avec atteinte rénale seule est significativement plus élevée que celle des chiens sains, mais significativement plus basse que celle des chiens avec atteinte cardiaque seule. Cependant, certains chiens avec problèmes rénaux ont une concentration en NTproBNP supérieure aux valeurs seuils définies par les industriels comme permettant de différencier un animal sain d’un animal avec une affection cardiaque. Ceci induit le risque d’erreur de diagnostic. Concernant une éventuelle corrélation entre la concentration en NTproBNP et la concentration en créatinine, de plus amples recherches sont nécessaires, étant donné qu’une corrélation a été trouvée dans une de ces deux études mais pas dans l’autre. Suite à ces travaux, il est donc recommandé de connaître le statut rénal du patient avant d’utiliser ce test pour la recherche d’une maladie cardiaque. En cas de problèmes rénaux ou si le statut rénal ne peut pas être connu, par mesure de sécurité il convient de choisir une valeur seuil plus élevée afin de diagnostiquer une atteinte cardiaque. (Raffan E., 2009) (Schmidt M.K., 2009) Des résultats similaires sont obtenus concernant la cTnI. En effet celle-ci est augmentée chez les chiens présentant une insuffisance rénale. La concentration en cTnI, dans l’étude qui nous intéresse, était supérieure à la valeur seuil de détection d’un problème cardiaque chez 70% des chiens atteint d’une insuffisance rénale seule. Aucune corrélation entre la sévérité de l’insuffisance rénale et la concentration en cTnI n’a pu être mise en évidence. (Porciello F., 2008) Après s’être intéressés à l’insuffisance rénale, Porciello et al. se sont aussi interrogés sur l’impact de diverses maladies systémiques non cardiaques sur la concentration en cTnI. Parmi ces maladies, il y avait : diabète, péritonite, lymphome, intussusception, leishmaniose, dermatose chronique, hépatite chronique, entérite granulomateuse, entérite hémorragique, abcès hépatique, hypercorticisme, tumeur intestinale, corps étranger intestinal, intoxication. 70% de ces chiens présentaient une augmentation de la cTnI à des valeurs compatibles avec le diagnostic d’une maladie cardiaque. Pour certaines de ces affections, cela peut être expliqué par le fait qu’elles peuvent être responsables de défaillance multi-organique incluant le cœur mais cela n’est pas vrai pour toutes. Ceci limite l’utilité du dosage de la cTnI en tant qu’outil diagnostique d’une maladie cardiaque primaire quand d’autres maladies sont présentes. La cTnI n’est pas un marqueur clinique spécifique d’une maladie cardiaque primaire mais plutôt un marqueur biochimique très spécifique d’une atteinte myocardique qui peut être liée ou non à une origine cardiaque. (Porciello F., 2008) De même, les troponines mettent plus en évidence les atteintes myocardiques que les causes particulières de ces atteintes, ce qui limite aussi leur utilité en tant que test diagnostique. (Boswood A., 2009) Enfin, il existe une corrélation entre la sévérité de l’atteinte myocardique et la concentration des troponines dans le sérum en cas de processus aigu. Cependant en cas de maladie myocardique chronique cette relation n’est pas aussi évidente. (Schober K.E., 2005) 80 V. Molécules candidates dans l’avenir Pour finir notre tour d’horizon des biomarqueurs cardiaques, après avoir développé les trois grandes familles de biomarqueurs qui ont le plus attiré les scientifiques ces dernières années il convient maintenant de citer les biomarqueurs qui semblent aujourd’hui émerger et qui peut être, seront les biomarqueurs de demain. 1. Norépinephrine Un marqueur du système nerveux central, la norépinephrine, a récemment été rapporté comme pouvant être utilisé en tant que biomarqueur cardiaque. En effet, la concentration en norépinephrine s’est révélée être significativement augmentée chez des chiens de la race doberman avec une myocardiopathie dilatée en phase clinique, par rapport au groupe contrôle. Par contre dans cette étude la norépinephrine ne permettait pas de mettre en évidence les chiens avec myocardiopathie dilatée en phase préclinique. La norépinephrine semble néanmoins avoir un intérêt pronostique, car une augmentation de sa concentration sur une durée d’un mois est associée avec une diminution de la durée de vie. (O'Sullivan M.L., 2007) De plus il semblerait aussi que la norépinephrine soit un marqueur précoce de la fibrillation atriale chez le chien. (Tisdale J.E., 2006) 2. Monoxyde d’azote Le monoxyde d’azote et ses métabolites sont des biomarqueurs cardiaques controversés en médecine vétérinaire. Le monoxyde d’azote est un radical libre endogène produit par l’endothélium vasculaire qui joue un rôle dans la régulation du tonus vasculaire et donc de la pression artérielle. Il induit une vasodilatation. Au cours de son métabolisme, le monoxyde d’azote va être oxydé en nitrite et nitrate, qui sont des produits stables. Si ce biomarqueur est controversé c’est parce que les résultats obtenus dans différentes études s’opposent. En effet dans une étude il est montré que le monoxyde d’azote est augmenté chez les chiens avec atteinte cardiaque par rapport aux chiens sains, sans que cette augmentation soit corrélée avec l’origine ou la sévérité de cette maladie cardiaque. (Laforcade A.M., 2003) Alors que dans une autre étude, la concentration en monoxyde d’azote des chiens avec régurgitation mitrale modérée à sévère est significativement plus basse que celle des chiens sains ou avec régurgitation mitrale légère. (Pedersen H.D., 2003) D’autres recherches sont donc nécessaires afin de déterminer le rôle exact du monoxyde d’azote dans les cardiopathies canines. 81 3. Protéine C réactive La protéine C réactive est un nouveau marqueur utilisé depuis quelques années en médecine humaine pour prédire le développement de maladies cardiaques et l’issu des infarctus du myocarde. En médecine humaine, la CRP augmente chez les patients présentant une sténose aortique. Il existe peu d’études en médecine vétérinaire qui décrivent la relation entre la concentration de la CRP et le développement de maladies. Les valeurs de référence chez les chiens en bonne santé sont comprises entre 1-5 µg/mL. Des augmentations de la CRP ont été documentées dans les états inflammatoires en médecine vétérinaire. Des chercheurs ont commencé à s’intéresser à l’évolution de la concentration de la CRP chez des chiens avec des atteintes cardiaques. Chez des chiens présentant une sténose pulmonaire sévère par exemple, la CRP semble avoir tendance à augmenter par rapport aux chiens sains, sans que rien ne soit démontré pour le moment. (Saunders A.B., 2009 (c)) Une étude a comparé la concentration de la CRP chez 20 chiens en bonne santé et chez 47 chiens avec endocardiose. La concentration en CRP chez les chiens avec endocardiose est significativement augmentée. Par contre aucune différence significative n’a pu être mise en évidence entre les chiens avec et sans insuffisance cardiaque congestive. Bien que les résultats histologiques de la plupart des études ont indiqué que l’endocardiose est une dégénérescence non inflammatoire des valves, les résultats de cette étude suggèrent qu’il pourrait y avoir un processus inflammatoire sous jacent. (Rush J.E., 2006) Toutefois dans une autre étude portant sur 70 chiens atteints d’endocardiose mitrale aucune différence significative n’a été mise en évidence avec les chiens sains concernant la concentration en CRP. (Ljungvall I., 2010) Concernant l’insuffisance cardiaque, dans une publication s’intéressant à 21 chiens souffrant de maladies cardiaques diverses, la CRP était significativement augmentée chez les chiens de classe ISACHC II et III par rapport aux chiens de classe ISACHC I. (Tvarijonaviciute A., 2007) Cependant, dans une autre étude avec 34 chiens souffrant d’insuffisance cardiaque congestive, Tarnow et al. n’ont pas montré d’augmentation de la protéine C réactive, mais au contraire une diminution de cette dernière par rapport au groupe contrôle. (Tarnow I., 2007) D’autres recherches en médecine vétérinaire sont donc nécessaires afin de savoir si comme en médecine humaine la protéine C réactive peut avoir un intérêt en tant que biomarqueur cardiaque. 82 4. Les gènes en tant que biomarqueurs cardiaques En médecine humaine, les recherches n’ont pas seulement ciblé les marqueurs biochimiques sanguins, mais aussi le degré d’expression de gènes particuliers qui reflètent précisément les changements hémodynamiques dans différentes situations cardiovasculaires pathologiques. Il est possible de mesurer le niveau d’expression de gènes à partir d’un prélèvement sanguin, par RT-PCR. En médecine vétérinaire, il existe encore très peu de documentation dans l’utilisation de ces gènes en tant que biomarqueurs cardiaques. On peut toutefois supposer que cette méthode va donner lieu à de nombreuses recherches dans les années à venir. Un des premiers candidats à avoir été étudié en médecine vétérinaire est le gène NCX-1, codant pour un transporteur de sodium et de calcium impliqué dans le couple excitation/contraction cardiaque. L’augmentation de l’expression du gène NCX-1 a été observée chez des souris présentant des hypertrophies cardiaques et des insuffisances cardiaques. L’expression du gène NCX-1 a été étudiée parmi 30 chiens souffrant d’endocardiose mitrale. Le gène s’est révélé être un moyen diagnostique précis pour différencier les chiens de classe NYHA I et II, des chiens présentant une insuffisance cardiaque mal compensée (classe NYHA III et IV). Par contre, l’expression du gène ne permettait pas de mettre en évidence de différences significatives entre le groupe contrôle et les chiens de classe NYHA I et II. Le niveau d’expression du gène NCX-1 semble donc être un marqueur de la sévérité de l’atteinte lors d’endocardiose mitrale. D’autres recherches seront nécessaires sur le gène NCX-1 pour son utilité diagnostique chez des chiens atteints d’autres maladies cardiaques, des recherches sur son pouvoir pronostique et sur son aptitude à permettre l’évaluation de la réponse thérapeutique. D’autres gènes candidats en tant que biomarqueurs cardiaques émergeront aussi sûrement dans les années à venir. (Moon H.-S., 2008) 83 84 Conclusion A travers ce travail de thèse, nous avons étudié les trois grandes familles de biomarqueurs cardiaques présentes en médecine vétérinaire à l’heure actuelle, à savoir les troponines, les peptides natriurétiques et les endothélines. A la lumière des connaissances actuelles, certains biomarqueurs semblent plus intéressants pour une utilisation en médecine vétérinaire. Les biomarqueurs les plus fiables sont la cTnI et les peptides natriurétiques de type B. Cette étude montre que les biomarqueurs semblent utiles afin de déterminer la présence ou non d’une cardiopathie sans pouvoir en déterminer l’étiologie précise. En effet à l’heure actuelle, les valeurs permettant de déterminer par exemple la présence d’une endocardiose mitrale ou d’une myocardiopathie dilatée se chevauchent trop pour pouvoir conclure. Ainsi, les biomarqueurs peuvent être vus comme un test facile d’accès permettant de justifier la mise en place d’autres examens complémentaires comme l’échocardiographie par exemple. Les biomarqueurs cardiaques comme tout marqueur biologique ne sont qu’une pièce dans le puzzle diagnostique. Cette utilisation des biomarqueurs se justifie d’autant plus dans les races dites à risque car l’augmentation des biomarqueurs sanguins est souvent précoce alors même que l’animal est encore à un stade préclinique. Les biomarqueurs cardiaques sont aussi intéressants une fois que la cardiopathie est précisément identifiée. En effet, en fonction de la cardiopathie, on utilisera un biomarqueur plutôt qu’un autre selon que l’on recherche des informations sur la durée de survie de l’animal, sur la réponse au traitement ou sur les risques de décompensation cardiaque dans les jours ou mois à venir. Toutefois il existe pour le moment certaines limites à connaître pour l’utilisation des biomarqueurs cardiaques en clientèle courante. La principale de ces limitations est bien entendu le manque de standardisation des procédés de dosage, ce qui constitue un réel frein à la banalisation de l’utilisation de ces biomarqueurs. D’autres recherches sont donc nécessaires pour pouvoir implanter les biomarqueurs en pratique courante. Dans le futur de nouveaux biomarqueurs verront probablement le jour. De nombreuses recherches sont menées dans ce domaine. Nous avons donc présenté certaines molécules candidates dans l’avenir comme par exemple le niveau d’expression de certains gènes comme biomarqueurs. Les techniques de dosage aussi sont en constante évolution. Certaines des avancées de la médecine humaine vont se reporter en médecine vétérinaire et ainsi créer de nouvelles opportunités diagnostiques. Ceci est d’autant plus vrai que pour certains biomarqueurs cardiaques on peut utiliser des kits de dosage issus de la médecine humaine. En effet, de nouveaux kits de dosage pour les troponines, encore plus sensibles, apparaissent sur le marché. Ainsi on pourra maintenant détecter des animaux avec des augmentations plus faibles de concentration en troponine. Il y aura aussi peut être prochainement en médecine vétérinaire une évolution dans la façon d’utiliser les 85 biomarqueurs cardiaques. En effet quelques études en médecine humaine (Latini R., 2007) commencent à montrer qu’une association de dosage de plusieurs biomarqueurs apporterait plus de renseignements que le dosage isolé d’un seul marqueur. Le Professeur responsable de l’Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon Lyon Vu : Le Directeur de l’Ecole Nationale Vétérinaire de Le Président de la thèse Vu et permis d’imprimer Lyon, le Pour le Président de l’Université, Le Président du Comité de Coordination des Etudes Médicales, Professeur F.N GILLY 86 Bibliographie 1. ADIN D.B., MILNER R.J., BERGER K.D., ENGEL C., SALUTE M., 2005. Cardiac troponin I concentrations in normal dogs and cats using a bedside analyzer. J Vet Cardiol. 2005, 7, pp. 27-32. 2. ADIN D.B., OYAMA M.A., SLEEPER M.M., MILNER R.J., 2006. Comparison of canine cardiac troponin I concentrations as determined by 3 analyzers. J Vet Intern Med. 2006, 20, pp. 1136-1142. 3. ASANO K., MASUDA K., OKUMURA M., KADOSAWA T., FUJINAGA T., 1999 (a). Plasma atrial and brain natriuretic peptide levels in dogs with congestive heart failure. J Vet Med Sci. 1999, Vol. 61, 5, pp. 523-529. 4. ASANO K., MURAKAMI M., ENDO D., KIMURA T., FUJINAGA T., 1999 (b). 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Test utilisé Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube héparine Type de prélèvement (Ljungvall I., 2010) (Prosek R., 2007) (Oyama M.A., 2004) Référence 105 cTnI Biomarqueur Classe ISACHC I 15 Classe ISACHC II et III 33 Asymptomatique 15 Symptomatique 8 17 6 8 6 Nombre de chiens Asymptomatique Sténose pulmonaire sévère Hypertension pulmonaire due à une endocardiose mitrale Endocardiose mitrale Myocardiopathie dilatée Epanchement péricardique Hypertension pulmonaire précapillaire Pathologie 0.2 ng/mL (0.2-1.3) 0.26 ng/mL (0.2-1) 0.38 ng/mL (0.10-2.10) 0.10 ng/mL (0.10-0.52) 0.25 ng/mL (0.10-1.9) 0.34 ng/mL (0.10-0.75) 0.49 ng/mL (0.05-1.0) 0.13 ng/mL (0.05-0.30) Valeurs > 0.095 pour le diagnostic d’une insuffisance cardiaque de classe ISACHC II ou plus Valeur Seuil Sens 96 % Spé 88% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Immulite 2000, Siemens Healthcare Diagnostics, Los Angeles, CA, USA Immulite Troponin I, Diagnostic Products Corporation, Los Angeles, CA Test utilisé Serum Serum Serum Type de prélèvement (Saunders A.B., 2009(c)) (Guglielmini C., 2010) (Spratt D.P., 2005) Référence 106 cTnI Biomarqueur Nombre de chiens 15 37 15 10 15 Pathologie Epanchement péricardique Epanchement péricardique Persistance du canal artériel Cardiomyopathie ventriculaire droite arythmogène du boxer Endocardiose mitrale de classe NYHA IV 0.15 ng/ml (<0.1-0.31) 0.14 ng/mL (0.09-0.25) 0.19 ng/mL (0.0469.89) 0.64 ng/mL (0.0347.18) <0.05 ng/mL (<0.05) Valeurs >0.1 ng/ml médiane de survie de 67.5 jours <0.1 ng/mL médiane de survie de 390 jours Valeur Seuil Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Serum Serum Plasma sur tube EDTA Triage Meter, Biosite Inc, San Diego, CA, USA Unicel DXI, Beckman Coulter, Fullerton, Calif Plasma sur tube héparine Type de prélèvement Stratus CS STAT Fluorometric Analyzer, Dade Behring Inc., Newark,DE, USA Test utilisé (Linklater A.K.J., 2007) (Baumwart R.D., 2007) (Shih A.C., 2009) (Shaw S.P., 2004) (Linde A., 2006) Référence 107 cTnT Biomarqueur cTnT 5 15 Endocardiose mitrale de classe NYHA IV 37 Epanchement péricardique Myocardiopathie dilatée asymptomatique Nombre de chiens Pathologie <0.01 ng/ml (<0.010.02) < 0.05 ng/mL (<0.05) 0.00 ng/mL (0.00-6.40) Valeurs Valeur Seuil Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Elecsys Troponin T STAT immunoassay, Elecsys 2010 analyzer, Boehringer Mannheim, Germany Elecsys Troponin T, Roche Diagnostic Corporation, Indianapolis, IN Test utilisé Serum Serum Serum Type de prélèvement (Linklater A.K.J., 2007) (DeFrancesco T.C., 2002) (Shaw S.P., 2004) Référence 108 ANP Biomarqueur ANP Endocardiose mitrale Myocardiopathie asymptomatique du Golden Retriever Myocardiopathie dilatée asymptomatique Myocardiopathie dilatée symptomatique Pathologie 57 pg/mL (35-79) 81.5 pg/mL (13.8-445.9) 112.9 pg/mL (26-238) 331.9 pg/mL (87-767) 364 pg/mL (112-252) Classe NYHA I 12 Classe NYHA II 7 Classe NYHA III 7 Classe NYHA IV 2 170 pg/mL (57.1-255) 10 21 66.6 pg/mL (40.2-115) Valeurs 10 Nombre de chiens Valeur Seuil Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil RIA Shionoria-ANP, Shionogi Co., Osaka, Japan RAS 8798, rabbit anti-α-atrial natriuretic polypeptide serum, Peninsula Laboratories Inc, Belmont, CA α-ANP 1-28 EIA kit, Peninsula Laboratories, San Carlos, CA Test utilisé Plasma Plasma Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (Koie H., 2001) (Chetboul V., 2004) (O'Sullivan M.L., 2007) Référence 109 ANP Biomarqueur Insuffisance cardiaque Insuffisance cardiaque Pathologie 23 Classe NYHA IV 5 Classe NYHA III 5 Classe NYHA I 5 Classe NYHA II 4 Nombre de chiens 213 pg/mL 5.0 pg/mL (4.4-169.2) 6.9 pg/mL (1.6-142.9) 108.3 pg/mL (4.8132.9) 208.0 pg/mL (33.9418.9) Valeurs <95 pg/mL médiane de survie de 1095 jours >95 pg/mL médiane de survie de 58 jours Valeur Seuil Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil ANF RIA kit ; Peninsula Laboratories, Belmont, California RIA Shionoria-ANP, Shionogi Co., Osaka, Japan Test utilisé Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (Greco D.S., 2003) (Asano K., 1999 (a)) Référence 110 NT-proANP Biomarqueur NT-proANP 32 Insuffisance cardiaque congestive 28 32 17 28 17 Maladie respiratoire Maladie cardiaque sans signe d’insuffisance cardiaque congestive Maladie respiratoire Insuffisance cardiaque congestive Maladie cardiaque sans signe d’insuffisance cardiaque congestive Nombre de chiens Pathologie 1225 pmol/L (409-3170) 681 pmol/L (281-1253) 1945 pmol/L (355-3690 1645 pmol/L (731-3320) 2785 pmol/L (760-4100) 1110 pmol/L (520-3792) Valeurs > 820 pmol/L pour différencier maladie cardiaque de maladie respiratoire > 1200 pmol/L pour différencier maladie cardiaque de maladie respiratoire Valeur Seuil Sens 83.3% Spé 76.5% Sens 81.7% Spé 64.7% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Vetsign Canine CardioScreen proANP 31-67, Guildhay Ltd Test utilisé Serum Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (Boswood A., 2008) Référence 111 NT-proANP Biomarqueur Dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive 22 0.26 nmol/mL (0.01-2.11) 26 1.38 nmol/mL (0.33-4.41) 595 pmol/L (385-865) 2520 fmol/mL (11005450) Valeurs 16 31 Insuffisance cardiaque de classe NYHA II ou plus Endocardiose mitrale avec insuffisance cardiaque congestive Dyspnée d’origine non cardiaque Nombre de chiens Pathologie > 1750 fmol/mL pour diagnostiquer la présence d’une insuffisance cardiaque de classe NYHA II ou plus Sens 95.5% Spé 84.6% Sens 83.9% Spé 97.5% Valeur Seuil > 0.587 nmol/mL pour le diagnostic d’une dyspnée d’origine cardiaque Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil RIA Pro-ANP EIA, Biomedica Gruppe Vetsign Canine Canine CardioScreen proANP 31-67, Guildhay Ltd Test utilisé Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (Prosek R., 2007) (Tarnow I., 2009) (Boswood A., 2003) Référence 112 BNP Biomarqueur BNP 101 76 Dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive Maladie cardiaque asymptomatique 22 Dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive 78 26 Dyspnée d’origine non cardiaque Dyspnée d’origine non cardiaque Nombre de chiens Pathologie 3.0 pg/mL (1.2-4.7) 24.6 pg/mL (12.3-40.0) 2.6 pg/mL (0.8-5.3) 34.97 pg/ml (4.45245.90 pg/ml) 12.18 pg/mL (5.18-28.1) Valeurs >6 pg/mL pour le diagnostic d’une dyspnée d’origine cardiaque >1.95 pg/mL pour différencier asymptomatique de sain > 17.4 pg/mL pour le diagnostic d’une dyspnée d’origine cardiaque Valeur Seuil Sens 68% Spé 79% Sens 90 % Spé 78 % Sens 86.4% Spé 80.8% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Biosite, Inc, San Diego, CA RIA Test utilisé Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (DeFrancesco T.C., 2007) (Prosek R., 2007) Référence 113 BNP Biomarqueur Myocardiopathie asymptomatique du Golden Retriever 102 pg/mL (5-199) 137 pg/mL (56-218) Plus de 1 an : 9 25 Endocardiose mitrale Valeurs Moins de 1 an : 12 Nombre de chiens Pathologie > 65 pg/mL pour différencier animal atteint de sain > 23 pg/mL pour différencier animal sain d’un animal avec endocardiose mitrale modérée à sévère sans signe d’ICC >35 pg/mL pour différencier animal avec et sans ICC Pour chaque augmentation de 10 pg/mL du taux de BNP le taux de mortalité à 4 mois augmente de 44 % Valeur Seuil Sens 78 % Spé 86% Sens 42 % Spé 100% Sens 86% Spé 70% Sens 86 % Spé 100% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil RIK 9958, rabbit anti-brain natriuretic peptide32 serum, Peninsula Laboratories Inc, Belmont, CA Canine BNP-32 radioimmunoassay, Peninsula Laboratories Inc, Belmont, CA Test utilisé Plasma Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (Chetboul V., 2004) (MacDonald K.A., 2003) Référence 114 BNP Biomarqueur Myocardiopathie dilatée asymptomatique Insuffisance cardiaque Pathologie 21 Classe NYHA IV 5 Classe NYHA I 5 Classe NYHA II 4 Classe NYHA III 5 Nombre de chiens 14.35 pg/mL 43.6 pg/mL (34.4-51.5) 52.0 pg/mL (36.6-61.1) 74.2 pg/mL (46.3-88.2) 98.8 pg/mL (61.8120.1) Valeurs > 6.21 pg/mL pour différencier une cardiomyopathie dilatée oculte d’un sain Valeur Seuil Sens 95.2% Spé 61.9% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil RIA, RK-011-22, Phoenix Pharmaceuticals Inc, Mountain View, Calif RIA BNP-32, Peninsula Laboratories Inc., Belmont, CA, USA Test utilisé Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (Oyama M.A., 2007) (Asano K., 1999 (a)) Référence 115 NT-proBNP Biomarqueur NT-proBNP Endocardiose mitrale asymptomatique Maladie respiratoire Maladie cardiaque sans signe d’insuffisance cardiaque congestive Insuffisance cardiaque congestive Pathologie 72 32 468 pmol/L (<42-3980) 28 406 pmol/L (175-2007) 1700 pmol/L (186-9280) 113 pmol/L (<42-362) Valeurs 17 Nombre de chiens > 466 pmol/L pour prédire le risque de décompensation cardiaque dans les 12 mois > 210 pmol/L pour différencier maladie cardiaque de maladie respiratoire Valeur Seuil Sens 80% Spé 76% Sens 80 % Spé 82.4% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Vetsign Canine CardioScreen NTproBNP, Guildhay Ltd, Guildford, UK Test utilisé Plasma sur tube EDTA Serum Type de prélèvement (Chetboul V., 2009) (Boswood A., 2008) Référence 116 NT-proBNP Biomarqueur 13 20 6 10 Sténose pulmonaire Communication interauriculaire Hypertension pulmonaire due à une endocardiose mitrale Classe ISACHC III 35 Persistance du canal artériel Endocardiose mitrale 16 Endocardiose mitrale avec insuffisance cardiaque congestive Classe ISACHC II 39 Nombre de chiens Pathologie 1799 pmol/L (289-3723) 833 pmol/L (388-2194) 746 pmol/L (278-3000) 742 pmol/L (50-3000) 1335 pmol/L (265-4784) 2856 pmol/L (393-8407) 1440 pmol/L (10421978) Valeurs > 354 pmol/L pour détecter une maladie cardiaque congénitale <1265 pmol/L pour la survie à 6 mois < 2700 pmol/L pour la survie à 6 mois Valeur Seuil Sens 89.7% Spé 66.7% Sens 69% Spé 90% Sens 86% Spé 75% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Canine CardioCare NT-proBNP, Veterinary Diagnostics Institute, Irvine, Calif Vetsign Canine CardioScreen NTproBNP, Guildhay Ltd, Guildford, UK Test utilisé Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (Atkinson K.J., 2009) (Saunders A.B., 2009(a)) (Serres F., 2009) (Tarnow I., 2009) Référence 117 NT-proBNP Biomarqueur 18 Myocardiopathie dilatée Insuffisance cardiaque 119 Endocardiose mitrale Classe ISACHC III 47 Classe ISACHC II 30 Classe ISACHC I 60 Nombre de chiens Pathologie 618 pmol/L (390-1177) 2252 pmol/L (10563544) 2279 pmol/L (14833635) 1749 pmol/L (992-2621) 1188 pmol/L (579-2756) Valeurs >1725 pmol/L et <820 pmol/L pour determiner la présence ou l’absence d’une insuffisance cardiaque congestive > 445 pmol/L pour différencier maladie cardiaque de sain Valeur Seuil Sens 88.2% Spé 76.7% Sens 83.2% Spé 90% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Canine CardioCare NT-proBNP, Veterinary Diagnostics Institute, Irvine, Calif Test utilisé Serum Type de prélèvement (Oyama M.A., 2008 (b)) Référence 118 NT-proBNP Biomarqueur 413 pmol/L (245-857) 478 pmol/L (323-1158) 27 2544 pmol/L (16523476) 2445 pmol/L (14993134) 357 pmol/L (192-565) Valeurs 21 62 25 21 Dyspnée d’origine non cardiaque Dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive Dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive Dyspnée d’origine respiratoire primaire sans cardiopathie associée Dyspnée d’origine respiratoire primaire avec cardiopathie associée sans insuffisance cardiaque congestive Nombre de chiens Pathologie > 1158 pmol/L pour le diagnostic d’une dyspnée d’origine cardiaque > 1400 pmol/L pour le diagnostic d’une dyspnée d’origine cardiaque Valeur Seuil Sens 85.5% Spé 81.3% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Canine CardioCare NT-proBNP, Veterinary Diagnostics Institute, Irvine, Calif Test utilisé Serum Serum ou plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (Oyama M.A., 2009) (Fine D.M., 2008) Référence 119 Endotheline-1 Biomarqueur 22 Dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive 30 26 Dyspnée d’origine non cardiaque Insuffisance cardiaque congestive Nombre de chiens Pathologie Endotheline-1 2.51 fmol/mL (2.10-3.01) 1.26 fmol/mL (0.18-7.07) 0.32 fmol/mL (0.03-2.06) Valeurs > 0.478 fmol/mL pour le diagnostic d’une dyspnée d’origine cardiaque Valeur Seuil Sens 85.7% Spé 80.8% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Endothelin (1-21) EIA, ALPCO Diagnostics, Windham, NH Test utilisé Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (Prosek R., 2004) (Prosek R., 2007) Référence 120 Endotheline-1 Biomarqueur Maladie respiratoire Insuffisance cardiaque Pathologie 6.2 pg/mL (4.6-11.4) ISACHC classe III 23 6.95 pg/mL (4.5-9.7) 3.5 pg/mL (2.1-2.9) 2.7 pg/mL (0.5-4.6) 5.15 pg/mL (1.8-7.5) ISACHC classe I 13 ISACHC classe II 22 Signes lors de l’effort 7 Signes présents au repos 8 Valeurs Nombre de chiens > 4.2 pg/mL pour différencier chiens de classe ISACHC II de chiens avec signes signes respiratoires lors de l’effort Valeur Seuil Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil RIA Test utilisé Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (TessierVetzel D., 2006) Référence 121 Pathologie Myocardiopathie dilatée asymptomatique Myocardiopathie dilatée symptomatique Biomarqueur Big endothéline-1 Big endotheline-1 7 pg/mL (4.4-12.5) 13.1 pg/mL (10.2-35.4) 10 Valeurs 10 Nombre de chiens Valeur Seuil Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Big Endothelin-1 EIA kit, ImmunoBiological Laboratories Co, Ltd, Gunma, Japan Test utilisé Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (O'Sullivan M.L., 2007) Référence 122 Insuffisance cardiaque Affection 5.0 pg/mL (4.4-169.2) 6.9 pg/mL (1.6-142.9) 108.3 pg/mL (4.8-132.9) 208.0 pg/mL (33.9-418.9) 213 pg/mL 2785 pmol/L (760-4100) 1945 pmol/L (355-3690) Classe NYHA I 5 Classe NYHA II 4 Classe NYHA III 5 Classe NYHA IV 5 23 Congestive 32 ANP ANP NT-proANP 0.10 ng/mL (0.10-0.72) Classe ISACHC I 34 0.45 ng/mL (0.10-1.00) Valeurs Nombre de chiens Classe ISACHC II et III 8 cTnI Biomarqueur Insuffisance cardiaque <95 pg/mL médiane de survie de 1095 jours >95 pg/mL médiane de survie de 58 jours Valeur Seuil Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Vetsign Canine CardioScreen proANP 31-67, Guildhay Ltd ANF RIA kit ; Peninsula Laboratories, Belmont, California Serum Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube EDTA Serum Immulite Troponin I, Diagnostic Products Corporation, Los Angeles, CA Shionoria-ANP, Shionogi Co., Osaka, Japan Type de prélèvement Test utilisé (Boswood A., 2008) (Greco D.S., 2003) (Asano K., 1999 (a)) (Guglielmini C., 2010) Référence 123 Insuffisance cardiaque Affection NT-proBNP BNP BNP 43.6 pg/mL (34.4-51.5) 52.0 pg/mL (36.6-61.1) 74.2 pg/mL (46.3-88.2) 98.8 pg/mL (61.8-120.1) 1700 pmol/L (186-9280) Congestive 32 3.0 pg/mL (1.2-4.7) 2520 fmol/mL (1100-5450) Classe NYHA II ou plus 31 NT-proANP Maladie cardiaque asymptomatique 76 Classe NYHA I 5 Classe NYHA II 4 Classe NYHA III 5 Classe NYHA IV 5 Valeurs Nombre de chiens Biomarqueur > 1750 fmol/mL pour diagnostiquer la présence d’une insuffisance cardiaque de classe NYHA II ou plus >1.95 pg/mL pour différencier asymptomatique de sain Valeur Seuil Sens 68% Spé 79% Sens 83.9% Spé 97.5% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Plasma sur tube EDTA Serum Vetsign Canine CardioScreen NT-proBNP, Guildhay Ltd, Guildford, UK Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement RIA BNP-32, Peninsula Laboratories Inc., Belmont, CA, USA Biosite, Inc, San Diego, CA Vetsign Canine Canine CardioScreen proANP 31-67, Guildhay Ltd Test utilisé (Boswood A., 2008) (Asano K., 1999 (a)) (DeFrancesco T.C., 2007) (Boswood A., 2003) Référence 124 Insuffisance cardiaque Affection Endotheline-1 Endotheline-1 NT-proBNP Biomarqueur Classe ISACHC III 23 Classe ISACHC I 13 Classe ISACHC II 22 Congestive 30 Classe ISACHC III 47 Classe ISACHC I 60 Classe ISACHC II 30 Nombre de chiens 6.2 pg/mL (4.6-11.4) 5.15 pg/mL (1.8-7.5) 2.7 pg/mL (0.5-4.6) 2.51 fmol/mL (2.10-3.01) 2279 pmol/L (1483-3635) 2252 pmol/L (1056-3544) 618 pmol/L (390-1177) Valeurs > 4.2 pg/mL pour différencier chiens de classe ISACHC II de chiens avec signes signes respiratoires lors de l’effort >1725 pmol/L et <820 pmol/L pour déterminer la présence ou l’absence d’une insuffisance cardiaque congestive Valeur Seuil Sens 88.2% Spé 76.7% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil RIA Endothelin (121) EIA, ALPCO Diagnostics, Windham, NH Canine CardioCare NT-proBNP, Veterinary Diagnostics Institute, Irvine, Calif Test utilisé Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube EDTA Serum Type de prélèvement (Tessier-Vetzel D., 2006) (Prosek R., 2004) (Oyama M.A., 2008 (b)) Référence 125 Endocardiose mitrale Affection 0.003 ng/mL (0.001-0.024) 0.014 ng/mL (0.008-0.029) 0.043 ng/mL (0.031-0.087) Légère 39 Modérée 13 Sévère 18 37 cTnI cTnI 0.34 ng/mL (0.10-0.75) 0.15 ng/ml (<0.1-0.31) 6 Classe NYHA IV 15 cTnI cTnI 0.11 ng/mL (0.01-9.53) Valeurs Nombre de chiens Biomarqueur Endocardiose mitrale > 0.095 pour le diagnostic d’une insuffisance cardiaque de classe ISACHC II ou plus >0.1 ng/ml médiane de survie de 67.5 jours <0.1 ng/mL médiane de survie de 390 jours Valeur Seuil Sens 96 % Spé 88% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Access Systems AccuTnI Assay, Beckman Coulter, Inc, Fullerton, CA. Access AccuTnI, Beckman Coulter, Inc, Fullerton, CA. Immulite Troponin I, Diagnostic Products Corporation, Los Angeles, CA Test utilisé Serum Serum Plasma sur tube héparine Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (Linklater A.K.J., 2007) (Spratt D.P., 2005) (Oyama M.A., 2004) (Ljungvall I., 2010) Référence 126 Endocardiose mitrale Affection ANP NT-proANP cTnT Biomarqueur Classe NYHA IV 15 Avec insuffisance cardiaque congestive 16 Classe NYHA I 12 Classe NYHA II 7 Classe NYHA III 7 Classe NYHA IV 2 Nombre de chiens 364 pg/mL (112-252) 331.9 pg/mL (87-767) 81.5 pg/mL (13.8-445.9) 112.9 pg/mL (26-238) 595 pmol/L (385-865) <0.01 ng/ml (<0.01-0.02) Valeurs Valeur Seuil Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil RIA Shionoria-ANP, Shionogi Co., Osaka, Japan Pro-ANP EIA, Biomedica Gruppe Test utilisé Plasma Plasma sur tube EDTA Serum Type de prélèvement (Koie H., 2001) (Tarnow I., 2009) (Linklater A.K.J., 2007) Référence 127 Biomarqueur BNP Affection Endocardiose mitrale 25 Nombre de chiens Valeurs > 23 pg/mL pour différencier animal sain d’un animal avec endocardiose mitrale modérée à sévère sans signe d’ICC >35 pg/mL pour différencier animal avec et sans ICC Pour chaque augmentation de 10 pg/mL du taux de BNP la mortalité à 4 mois augmente de 44 % Valeur Seuil Sens 86% Spé 70% Sens 86 % Spé 100% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Canine BNP-32 radioimmunoassa y, Peninsula Laboratories Inc, Belmont, CA Test utilisé Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (MacDonald K.A., 2003) Référence 128 Endocardiose mitrale Affection NT-proBNP NT-proBNP NT-proBNP 1440 pmol/L (1042-1978) Avec insuffisance cardiaque congestive 16 119 Classe ISACHC III 35 1188 pmol/L (579-2756) 2856 pmol/L (393-8407) 1335 pmol/L (265-4784) 406 pmol/L (175-2007) Asymptomatique 72 NT-proBNP Classe ISACHC II 39 Valeurs Nombre de chiens Biomarqueur > 445 pmol/L pour différencier maladie cardiaque de sain Sens 83.2% Spé 90% Sens 69% Spé 90% Sens 86% Spé 75% Sens 80% Spé 76% > 466 pmol/L pour prédire le risque de décompensation cardiaque dans les 12 mois <1265 pmol/L pour la survie à 6 mois < 2700 pmol/L pour la survie à 6 mois Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Valeur Seuil Vetsign Canine CardioScreen NT-proBNP, Guildhay Ltd, Guildford, UK Vetsign Canine CardioScreen NT-proBNP, Guildhay Ltd, Guildford, UK Vetsign Canine CardioScreen NT-proBNP, Guildhay Ltd, Guildford, UK Canine CardioCare NT-proBNP, Veterinary Diagnostics Institute, Irvine, Calif Test utilisé Serum Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (Oyama M.A., 2008 (b)) (Serres F., 2009) (Tarnow I., 2009) (Chetboul V., 2009) Référence 129 Myocardiopathie dilatée Affection 66.6 pg/mL (40.2-115) 170 pg/mL (57.1-255) Asymptomatique 10 Symptomatique 10 ANP Sens 96 % Spé 88% Elecsys Troponin T, Roche Diagnostic Corporation, Indianapolis, IN α-ANP 1-28 EIA kit, Peninsula Laboratories, San Carlos, CA Plasma sur tube EDTA Serum Serum Immulite Troponin I, Diagnostic Products Corporation, Los Angeles, CA > 0.095 pour le diagnostic d’une insuffisance cardiaque de classe ISACHC II ou plus 0.49 ng/mL (0.05-1.0) < 0.05 ng/mL (<0.05) 8 cTnI Plasma sur tube héparine Access AccuTnI, Beckman Coulter, Inc, Fullerton, CA. 0.20 ng/mL pour la durée de survie 0.14 ng/ml (0.03-1.88) Asymptomatique 5 26 cTnI Type de prélèvement Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Test utilisé Valeur Seuil Valeurs cTnT Nombre de chiens Biomarqueur Myocardiopathie dilatée (O'Sullivan M.L., 2007) (DeFrancesco T.C., 2002) (Spratt D.P., 2005) (Oyama M.A., 2004) Référence 130 Myocardiopathie dilatée Affection Sens 95.2% Spé 61.9% Sens 83.2% Spé 90% > 445 pmol/L pour différencier maladie cardiaque de sain 14.35 pg/mL 1749 pmol/L (992-2621) Big endotheline-1 NT-proBNP Symptomatique 10 Asymptomatique 10 18 13.1 pg/mL (10.2-35.4) 7 pg/mL (4.4-12.5) Asymptomatique 21 > 6.21 pg/mL pour différencier une myocardiopathie dilatée oculte d’un sain BNP Valeur Seuil Valeurs Biomarqueur Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Nombre de chiens Canine CardioCare NTproBNP, Veterinary Diagnostics Institute, Irvine, Calif Big Endothelin1 EIA kit, ImmunoBiological Laboratories Co, Ltd, Gunma, Japan RIA, RK-011-22, Phoenix Pharmaceuticals Inc, Mountain View, Calif Test utilisé Plasma sur tube EDTA Serum Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (O'Sullivan M.L., 2007) (Oyama M.A., 2008(b)) (Oyama M.A., 2007) Référence 131 BNP De plus de 1 an ; 9 De moins de 1 an : 12 21 ANP Myocardiopathie asymptomatique du Golden Retriever 10 cTnI Cardiomyopathie ventriculaire droite arythmogène du boxer Nombre de chiens Biomarqueur Affection 137 pg/mL (56-218) 102 pg/mL (5199) 57 pg/mL (3579) 0.14 ng/mL (0.09-0.25) Valeurs > 65 pg/mL pour différencier atteint de sain Valeur Seuil Sens 78 % Spé 86% Sens 42 % Spé 100% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Serum Plasma RAS 8798, rabbit anti-αatrial natriuretic polypeptide serum, Peninsula Laboratories Inc, Belmont, CA RIK 9958, rabbit antibrain natriuretic peptide-32 serum, Peninsula Laboratories Inc, Belmont, CA Type de prélèvement Unicel DXI, Beckman Coulter, Fullerton, Calif Test utilisé (Chetboul V., 2004) (Baumwart R.D., 2007) Référence 132 Epanchement péricardique Affection 37 cTnT 15 cTnI 37 6 cTnI cTnI Nombre de chiens Biomarqueur Epanchement péricardique Sens 96 % Spé 88% > 0.095 pour le diagnostic d’une insuffisance cardiaque de classe ISACHC II ou plus 0.13 ng/mL (0.05-0.30) 0.00 ng/mL (0.00-6.40) 0.64 ng/mL (0.03-47.18) 0.19 ng/mL (0.04-69.89) Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Valeur Seuil Valeurs Stratus CS STAT Fluorometric Analyzer, Dade Behring Inc., Newark,DE, USA Stratus CS STAT Fluorometric Analyzer, Dade Behring Inc., Newark,DE, USA Elecsys Troponin T STAT immunoassay, Elecsys 2010 analyzer, Boehringer Mannheim, Germany Immulite Troponin I, Diagnostic Products Corporation, Los Angeles, CA Test utilisé Serum Plasma sur tube héparine Plasma sur tube héparine Serum Type de prélèvement (Shaw S.P., 2004) (Shaw S.P., 2004) (Linde A., 2006) (Spratt D.P., 2005) Référence 133 cTnI Sténose sous aortique Persistance du canal artériel cTnI Cardiopathies congénitales diverses NT-proBNP cTnI Biomarqueur Affection 13 15 30 15 Nombre de chiens Cardiopathies Congénitales 742 pmol/L (50-3000) <0.05 ng/mL (<0.05) 0.08 ng/mL (0.01-0.94) 0.05 ng/mL (0.05-0.51) Valeurs > 354 pmol/L pour détecter une maladie cardiaque congénitale Valeur Seuil Sens 89.7% Spé 66.7% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Immulite Troponin I, Diagnostic Products Corporation, Los Angeles, CA Access AccuTnI, Beckman Coulter, Inc, Fullerton, CA. Triage Meter, Biosite Inc, San Diego, CA, USA Test utilisé (Saunders A.B., 2009(a)) (Shih A.C., 2009) (Oyama M.A., 2004) Plasma sur tube héparine Plasma sur tube EDTA (Spratt D.P., 2005) Référence Serum Type de prélèvement 134 Communication interauriculaire Sténose pulmonaire Affection 6 20 NT-proBNP NT-proBNP 15 Symptomatique 8 0.2 ng/mL (0.2-1.3) Asymptomatique 15 833 pmol/L (388-2194) 746 pmol/L (278-3000) <0.05 ng/mL (<0.05) 0.26 ng/mL (0.2-1) Valeurs cTnI cTnI Biomarqueur Nombre de chiens > 354 pmol/L pour détecter une maladie cardiaque congénitale > 354 pmol/L pour détecter une maladie cardiaque congénitale Valeur Seuil Sens 89.7% Spé 66.7% Sens 89.7% Spé 66.7% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Immulite 2000, Siemens Healthcare Diagnostics, Los Angeles, CA, USA Triage Meter, Biosite Inc, San Diego, CA, USA Test utilisé Plasma sur tube EDTA Serum Type de prélèveme nt (Saunders A.B., 2009(a)) (Shih A.C., 2009) (Saunders A.B., 2009(c)) Référence 135 Hypertension pulmonaire due à une endocardiose mitrale cTnI Hypertension pulmonaire précapillaire NT-proBNP cTnI Biomarqueur Affection 10 1799 pmol/L (289-3723) 0.38 ng/mL (0.10-2.10) 0.10 ng/mL (0.10-0.52) Classe ISACHC I 15 Classe ISACHC II et III 33 0.25 ng/mL (0.10-1.9) Valeurs 17 Nombre de chiens Hypertension pulmonaire Valeur Seuil Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Immulite Troponin I, Diagnostic Products Corporation, Los Angeles, CA Immulite Troponin I, Diagnostic Products Corporation, Los Angeles, CA Canine CardioCare NT-proBNP, Veterinary Diagnostics Institute, Irvine, Calif Test utilisé Plasma sur tube EDTA Serum Serum Type de prélèvement (Atkinson K.J., 2009) (Guglielmini C., 2010) (Guglielmini C., 2010) Référence 136 Maladie cardiaque sans signe d’insuffisance cardiaque congestive NT-proANP 28 32 Maladie cardiaque avec insuffisance cardiaque congestive 22 26 17 cTnI Dyspnée d’origine non cardiaque Dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive Nombre de chiens Maladie respiratoire Biomarqueur Affection 1645 pmol/L (731-3320) 2785 pmol/L (760-4100) 1110 pmol/L (520-3792) 0.42 ng/mL (0.02-10.90) 0.29 ng/mL (0.02-8.13) Valeurs > 1200 pmol/L pour différencier maladie cardiaque de maladie respiratoire Valeur Seuil Discrimination atteinte cardiaque/ atteinte respiratoire Sens 81.7% Spé 64.7% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Vetsign Canine CardioScreen proANP 31-67, Guildhay Ltd Access AccuTnI, Beckman Coulter, Inc, Fullerton, CA. Test utilisé Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube héparine Type de prélèvement (Boswood A., 2008) (Prosek R., 2007) Référence 137 Dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive Maladie respiratoire Maladie cardiaque avec insuffisance cardiaque congestive Maladie cardiaque sans signe d’insuffisance cardiaque congestive Dyspnée d’origine non cardiaque Affection NT-proANP NT-proANP NT-proANP Biomarqueur 22 26 1.38 nmol/mL (0.33-4.41) 0.26 nmol/mL (0.01-2.11) 1225 pmol/L (409-3170) 1945 pmol/L (355-3690) 32 28 681 pmol/L (281-1253) Valeurs 17 Nombre de chiens > 0.587 nmol/mL pour le diagnostic d’une dyspnée d’origine cardiaque > 820 pmol/L pour différencier maladie cardiaque de maladie respiratoire Valeur Seuil Sens 95.5% Spé 84.6% Sens 83.3% Spé 76.5% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil RIA Vetsign Canine CardioScreen proANP 31-67, Guildhay Ltd Test utilisé Plasma sur tube EDTA Serum Type de prélèvement (Prosek R., 2007) (Boswood A., 2008) Référence 138 NT-proBNP 25 21 Dyspnée d’origine non cardiaque Dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive 101 Dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive BNP 78 Dyspnée d’origine non cardiaque 26 Nombre de chiens 22 BNP Biomarqueur Dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive Dyspnée d’origine non cardiaque Affection 2544 pmol/L (16523476) 357 pmol/L (192-565) 24.6 pg/mL (12.3-40.0) 2.6 pg/mL (0.8-5.3) 34.97 pg/ml (4.45245.90 pg/ml) 12.18 pg/mL (5.18-28.1) Valeurs > 1400 pmol/L pour le diagnostic d’une dyspnée d’origine cardiaque >6 pg/mL pour le diagnostic d’une dyspnée d’origine cardiaque > 17.4 pg/mL pour le diagnostic d’une dyspnée d’origine cardiaque Valeur Seuil Sens 90 % Spé 78 % Sens 86.4% Spé 80.8% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Canine CardioCare NT-proBNP, Veterinary Diagnostics Institute, Irvine, Calif Biosite, Inc, San Diego, CA RIA Test utilisé Serum ou plasma sur tube EDTA Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (Fine D.M., 2008) (DeFrancesco T.C., 2007) (Prosek R., 2007) Référence 139 Maladie cardiaque avec insuffisance cardiaque congestive Maladie cardiaque sans signe d’insuffisance cardiaque congestive NT-proBNP NT-proBNP Dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive Dyspnée d’origine respiratoire primaire sans cardiopathie associée Dyspnée d’origine respiratoire primaire avec cardiopathie sans insuffisance cardiaque congestive associée Maladie respiratoire Biomarqueur Affection 478 pmol/L (323-1158) 27 28 32 468 pmol/L (<42-3980) 1700 pmol/L (186-9280) 113 pmol/L (<42-362) 413 pmol/L (245-857) 21 17 2445 pmol/L (1499-3134) Valeurs 62 Nombre de chiens > 210 pmol/L pour différencier maladie cardiaque de maladie respiratoire > 1158 pmol/L pour le diagnostic d’une dyspnée d’origine cardiaque Valeur Seuil Sens 80 % Spé 82.4% Sens 85.5% Spé 81.3% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil Vetsign Canine CardioScreen NT-proBNP, Guildhay Ltd, Guildford, UK Canine CardioCare NT-proBNP, Veterinary Diagnostics Institute, Irvine, Calif Test utilisé Serum Serum Type de prélèvement (Boswood A., 2008) (Oyama M.A., 2009) Référence 140 Endotheline-1 Dyspnée due à une insuffisance cardiaque congestive Endotheline-1 Endotheline-1 Dyspnée d’origine non cardiaque Maladie respiratoire Biomarqueur Affection Signes présents lors de l’effort 7 Signes présents au repos 8 22 26 Nombre de chiens 6.95 pg/mL (4.5-9.7) 3.5 pg/mL (2.1-2.9) 1.26 fmol/mL (0.18-7.07) 0.32 fmol/mL (0.03-2.06) Valeurs > 0.478 fmol/mL pour le diagnostic d’une dyspnée d’origine cardiaque Valeur Seuil Sens 85.7% Spé 80.8% Sensibilité et Spécificité de la valeur seuil RIA Endothelin (1-21) EIA, ALPCO Diagnostics, Windham, NH Test utilisé Plasma sur tube EDTA Plasma sur tube EDTA Type de prélèvement (TessierVetzel D., 2006) (Prosek R., 2007) Référence MALOSSE Maxime Les biomarqueurs en cardiologie chez le chien Thèse Vétérinaire : Lyon, Le 11 juin 2010 RESUME : Les biomarqueurs cardiaques sont un enjeu dans la démarche diagnostique des cardiopathies. Actuellement les marqueurs à l’étude sont les troponines, les peptides natriurétiques et les endothélines. Selon les maladies dans lesquelles ils sont utilisés leurs intérêts varient. Ils peuvent être utilisés pour le diagnostic ou pour l’évaluation pronostique et le suivi des cardiopathies. Apres études les marqueurs les plus intéressants semblent être la cTnI et les peptides natriurétiques de type B. Toutefois, il existe encore certaines limites à la banalisation de leur utilisation. La principale de ces limites est le manque de standardisation des procédés de dosage. Dans l’avenir de nouveaux marqueurs verront probablement le jour parmi lesquels le niveau d’expression de certains gènes est un candidat prometteur. MOTS CLES : - Biomarqueurs cardiaques - Cardiopathies - Chien - Troponines - Peptides natriurétiques - Endothélines JURY : Président : 1er Assesseur : 2ème Assesseur : Membre invité : Monsieur le Professeur Gilbert KIRKORIAN Monsieur le Professeur Jean-Luc CADORE Madame le Professer Jeanne-Marie BONNET-GARIN Madame le Docteur Isabelle BUBLOT DATE DE SOUTENANCE : Le 11 juin 2010 ADRESSE DE L’AUTEUR : 16 Rue du vallon de Saint Victor 42230 Saint Victor sur Loire