Mots clés : chloroquine, goitre expérimental

Journal de la Société de Biologie Clinique
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EFFETS DE LA CHLOROQUINE SUR LA THYROIDE DE RAT
GANGBO F1, KINDE- GAZARD D2, DJROLO F3,
OLATUNDJI S1, FANOU B1, DARBOUX R 1
1
Département de Biologie humaine, Faculté des Sciences de la Santé; 01 BP 188, Cotonou, Bénin
Département de Parasitologie - Mycologie, Faculté des Sciences de la Santé ; 01 BP 188, Cotonou,
Bénin
3
Département d’Endocrinologie, Faculté des Sciences de la Santé ; 01 BP 188, Cotonou, Bénin
2
RESUME
Depuis les observations de Marine vers les années 1950, le goitre colloïde est considéré comme étant
le résultat de l’accumulation de colloïde après l’arrêt de la stimulation de la glande préalablement hyperplasique. Nous avons injecté ou administré par voie orale, 1mg de chloroquine à des rats Wistar
pendant 1 ou 3 jours. D’autres rats ont d’abord reçu le 6 – Propyl - 2 Thiouracil (0,25%) dans leur alimentation avant l’administration de la chloroquine. Les rats ont été pesés ainsi que leur thyroïde. Les
coupes histologiques ont été traitées au PAS. Nous avons observé une augmentation des poids
moyen absolu et relatif, un goitre colloïde et parfois des dépôts de substance fibrinoide. Ces observations font suggérer un blocage de l’endocytose par la chloroquine. L'usage de la chloroquine au long
cours pourrait être impliqué dans la pathogénie du goitre dans les régions d'endémie palustre.
Mots clés : chloroquine, goitre expérimental, goitre colloïde.
SUMMARY : Chloroquine effects on Wistar rat thyroid
Since Marine's observations some 50 years ago, it has been generally accepted that colloid goiters
result from colloid repletion of originally hyperplastic goiters after cessation of the goitrogenic stimulus.
We have injected or give by oral administration 1 mg of chloroquine to Wistar rats a day for one or
three days. Additional groups of animals were fed an a diet containing 0.25% 6 – Propyl - 2 Thiouracil
before chloroquine injection. Rat weight and thyroid weight were measured. Histologic sections were
prepared and stained with periodic acid Schiff. The mean absolute and relative thyroid weights was
increased. Histological examination of the thyroids revealed colloid goiter and fibrinoid deposit. These
results indicate that administration of chloroquine blocked thyroid endocytosis. Long term use of chloroquine would be involved in pathogenisis of goitre in endemic malaria area.
Key words : chloroquine, experimental goiter, colloid goiter.
INTRODUCTION
Il est connu que la chloroquine induit des effets
secondaires de gravité variable à type de
troubles digestifs, porphyrie aiguë, rétinopathies, etc. [11]. Le goitre colloide peut être
expérimentalement induit par l’arrêt de la stimulation de la glande thyroïde préalablement
hyperplasique [6-7], l’administration de molécules comme la Dyphenylthiohydantoin [5].
Dans plusieurs pays tropicaux, la chloroquine
étant l’une des molécules antipaludiques disponibles pour la prise en charge du paludisme, il
importe de se préoccuper du goitre induit par la
chloroquine.
Cette étude expérimentale avait pour objectifs d’étudier les modifications induites par la chloroquine administrée avec ou sans traitement préalable au PTU et de comparer les effets induits par
la
chloroquine
en
fonction
des
voies
d’administration intra péritonéale versus gavage.
CADRE
Nos travaux se sont déroulés au Laboratoire d’Histologie de l’Unité de Formation et
de Recherche en Médecine de la Faculté
des Sciences de la Santé de Cotonou au
Bénin.
MATERIEL
Le matériel animal était constitué de rats de
souche Wistar, acclimatés aux conditions
d’élevage de l’Animalerie de l’Unité de Biologie Humaine de la FSS.
Nous avions utilisé les molécules suivantes :
 La chloroquine : il s’agit de la Nivaquine® 100mg/2mL (RPR Pharma spécialité du Laboratoire Rhône-Poulen) achetée
sur place ; elle est composée de 100 mg de
chloroquine base sous forme de sulfate, 2,2
mg de sulfite de sodium et 1,5 mg de sulfite
de potassium et de l’eau pour la préparation
injectable ; elle a été diluée dans de l’eau
distillée stérile et administrée à la dose de 5
mg/kg/jour.
 Le PTU (Sigma, Switzeland lot
99H2509 FW170.2) généreusement offert
par
le
Laboratoire
d’Histologie
de
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l’Université Catholique de Louvain (UCL,
Bruxelles, Belgique) a été utilisé à raison de
0,25% dans la ration alimentaire.
METHODE
 Le groupe I est constitué d’un groupe de 6
rats n’ayant reçu aucun traitement.
 Le groupe IIa est constitué de 18 rats. Ils
ont été répartis en trois lots de 6 rats ayant
reçu 5 mg/kg/jour de chloroquine en injection
intrapéritonéale en une seule fois (J1). Ils ont
été disséqués respectivement 24 heures, ou 7
jours ou 21 jours après, soit à J2, à J8 et à J22.
 Le groupe IIb est constitué de 18 rats. Ils
ont été répartis en trois lots de 6 rats ayant
reçu 5 mg/kg/jour de chloroquine en injection
intrapéritonéale pendant trois jours successifs
(J1 à J3). Ils ont été disséqués respectivement
24 heures, ou 7 jours ou 21 jours, soit à J 4, à
J10 et à J24.
 Le groupe III est constitué de 24 rats. Ils
ont été répartis en quatre lots de 6 rats ayant
reçu 5 mg/kg/jour de chloroquine par gavage soit une fois (J1) ; soit pendant 3 jours (J1
à J3) ; soit pendant 7 jours (J1 à J7) ; ou pendant 21 jours (J1 à J21). Tous les rats de ce
groupe ont été disséqués 24 heures après, soit
à J2, à J4, à J8 et à J22.
 Le groupe IV est constitué de 12 rats
ayant reçu du PTU pendant 10 jours (J1 à J10);
après 2 jours de suspension du PTU (J 11 à
J12), les rats ont été répartis en deux lots de 6
et ont reçu 5 mg/kg/jour de chloroquine en
injection intrapéritonéale en une fois (J13) ou
pendant trois jours (J13 à J15). Tous les rats de
ce groupe ont été disséqués 24 heures après,
soit à J14 et à J16.
La technique de dissection était la suivante :
tous les rats ont été sacrifiés 24 heures après
la fin du traitement. Ils ont d’abord été pesés,
puis anesthésiés par inhalation de chloroforme. Le ventricule droit a été cathéterisé ; la
trachée et la thyroïde prélevées en bloc et les
deux lobes de la thyroïde disséqués dans du
sérum physiologique, séchés sur papier buvard, pesés et fixés dans du formol tamponné
à 10%.
Nous avons calculé pour chacun des sous
groupes de rats : le poids moyen absolu, le
poids moyen de la thyroïde et le poids relatif
moyen (rapport du poids moyen glandulaire au
poids moyen corporel). Les résultats ont été
exprimés en valeur moyenne ± l’erreur standard.
L’analyse statistique a été réalisée avec les
tests de Student et de Fisher grâce au logiciel
SPSS afin de comparer les effets entre les
différents traitements.
L’étude histologique a consisté à enrober les
pièces thyroidiennes à la paraffine ; à les couper avec une épaisseur de 5 m sur un microtome rotatif (AO Scientific Instruments 820) ;
ces coupes de thyroïde ont été traitées au
PAS (Périodic Acid Schiff), observées sur un
microscope photonique de marque Olympus
BX - 41 muni d’une caméra (JVC, 1/2 pouces)
aux grossissements 100 et 400 et les images
transférées sur un logiciel de traitement
d’images (Adobe Photoshop Image).
RESULTATS
1- Effets de la chloroquine injectée par voie
intra péritonéale (groupe IIa et groupe IIb)
Sur le poids de la glande
Après l’administration d’une dose unique, le
poids glandulaire absolu a augmenté; cette
augmentation est précoce dès la 24ème heure
puis le poids diminue au 7ème jour sans revenir
à la normale et reste stable jusqu'au 21ème jour
(Figure 1). Les différences ne sont pas significatives.
Après l’administration de chloroquine pendant
3 jours, le poids de la glande a augmenté (Figure 1).
Après une augmentation modeste à 24 heures,
le poids de la glande retourne aux valeurs
contrôles au 7ème jour, puis remonte au 21ème
jour. Les différences de poids observées ne
sont pas significatives.
Après l’administration pendant 1 jour, le poids
relatif a augmenté après 24 heures et après 7
jours ; il est comparable à celui du contrôle
après 21 jours. Les différences ne sont pas
significatives.
Après 3 jours de chloroquine, le poids relatif a
augmenté après 24 heures ; il amorce une
diminution après 7 jours et une nouvelle augmentation après 21 jours. Les différences ne
sont pas significatives.
Observations histologiques
Lorsque la chloroquine a été administrée en
une fois et que l’on a disséqué le rat : 1 jour
après, les follicules étaient larges, leurs cellules épithéliales aplaties.
7 jours après, les follicules étaient larges, les
cellules épithéliales hautes, et le colloïde dense ; 21 jours après, les follicules étaient plus
petits que ceux observés après 7 jours (Figures 2 et 3).
Lorsque la chloroquine a été administrée pendant 3 jours et que l’on a disséqué le rat : au
bout de 24 heures, les follicules étaient bordés
de cellules aplaties ou cubiques.
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Au bout de 7 jours ou au bout de 21 jours, les
follicules étaient larges avec des cellules épithéliales cubiques bas.
2- Effets de la chloroquine administrée par
gavage (groupe iii)
Sur le poids de la glande
Après administration d’1 mg de chloroquine, le
poids absolu de la glande a augmenté de
façon continue après un jour, 3 jours et 7 jours
de traitement.
Après 21 jours, le poids de la glande est comparable à celui des rats contrôle. (Figure 4).
Les différences ne sont pas significatives.
Le poids relatif a augmenté après
l’administration de chloroquine pendant 1 jour,
3 jours et 7 jours de traitement. Après 21 jours
de traitement, ce poids est sensiblement égal
à celui des rats contrôle. Les différences ne
sont pas significatives.
Observations histologiques
Après l’administration d’1 mg de chloroquine
par gavage pendant un jour, les follicules
étaient plus larges que ceux des rats contrôle ;
ils étaient bordés par des cellules cubiques
bas.
Lorsque les rats ont été disséqués après 3
jours et 7 jours, les larges follicules étaient
nombreux et bordés de cellules aplaties (Figures 5) ; après 21 jours, les follicules larges
étaient également nombreux, leurs cellules
aplaties et le tissu interstitiel modifié par la
présence de dépôt fibrinoïde, notamment autour des artères (Figures 6).
3- Effets du PTU suivi ou non d’un traitement a la chloroquine (groupe IV)
Sur le poids de la glande
Le poids glandulaire absolu de la glande de rat
soumis à 10 jours de PTU, a triplé, comparé à
celui des rats contrôle (Figure 7). Les différences sont significatives.
Le poids relatif a augmenté après le traitement
au PTU avec ou sans chloroquine. Les différences avec les thyroïdes de rats contrôles
sont significatives.
Observations histologiques
Après 10 jours de traitement au PTU, les cellules épithéliales étaient hautes, la lumière
folliculaire étroite et contenant peu de colloïde,
les vaisseaux sanguins dilatés et le tissu interstitiel abondant (Figure 8).
Lorsque la chloroquine a été administrée pendant 1 jour et 3 jours aux rats prétraités au
PTU, les lumières folliculaires étaient encore
larges, l’assise épithéliale cubique haute (Figure 9).
DISCUSSION
Le traitement du rat avec la chloroquine entraîne une augmentation du poids de la
glande thyroïde et l'aspect histologique est
celui d'un goitre colloïde caractérisé principalement par cellules folliculaires aplaties et
une lumière folliculaire large. Par contre, le
traitement du rat avec du PTU entraîne également une augmentation du poids de la
glande thyroïde; l'aspect histologique est
celui d'un goitre hyperplasique caractérisé
principalement par une vasodilatation, une
augmentation de la hauteur des cellules
folliculaires et une lumière folliculaire étroite.
Dans le goitre colloïde décrit dans la littérature, le poids de la glande thyroïde est
moindre que celui des goitres hyperplasique,
en cours d’involution [4] ; mais il reste supérieur à celui d’une thyroïde normale [2-3-9].
Dans notre étude, le poids de la glande
après traitement à la chloroquine était supérieur au poids normal et inférieur à celui du
goitre hyperplasique.
Il est clairement établi que le PTU et le perchlorate entraînent une hypertrophie de la
glande thyroïde, une augmentation du
nombre de follicules, une hyper vascularisation, une diminution du contenu en iode de la
glande [2-3-9], associée à un taux bas des
hormones thyroïdiennes libres T 3 et T4. Dans
notre étude, l’administration du PTU a induit
un goitre hyperplasique : nos résultats sont
donc conformes à ceux de la littérature [2-39]. Le PTU agit alors sur la glande en stimulant l’endocytose.
L’élargissement des lumières folliculaires et
la diminution des hauteurs de l’épithélium
observées après administration de chloroquine semblent être en faveur de l’inhibition
de l’endocytose qui normalement devrait être
stimulée par le PTU (groupe IV).
L’augmentation du poids glandulaire est
probablement liée à un déséquilibre entre
une endocytose bloquée et une exocytose
prépondérante de la thyroglobuline [10].
L’hypothèse de déséquilibre exocytose prépondérante – endocytose bloquée pourrait
être validée si l’on couplait les observations
en microscopie optique et celles en microscopie électronique, ce qui n’a pu être réalisé
dans le contexte de travail qu’est le nôtre
mais qui mérite d’être fait. En effet, on pourrait rechercher une augmentation du volume
des lysosomes, ce qui traduirait une accumulation de la chloroquine.
Le goitre colloïde décrit dans la littérature est
formé de larges follicules à épithélium aplati
avec une hauteur épithéliale et un volume
relatif de l’épithélium réduits ; le volume relatif du colloïde, le rayon moyen des lumières
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poids absolu
folliculaires, le nombre total de follicules et le
contenu glandulaire en iode 127 sont significativement accrus [2-9]. Nous pouvions également évoquer le goitre colloïde, puisqu’il
existait une augmentation du poids absolu
de la glande d’environ 45% par rapport aux
valeurs contrôles et de larges follicules à
épithélium aplati ; selon nos travaux antérieurs, la chloroquine a entraîné une diminution de la T4 libre de plus de 90 % à un jour
et de plus de 60 % à 10 jours et que
l’administration de l’iode n’avait guère varié
cette diminution (non publiés).
D’autres agents comme les immunoglobulines particulières dirigées contre les récepteurs de la TSH [8] pourraient être incriminées puisqu’un dépôt fibrinoïde a été observé après 21 jours de traitement à la chloroquine, dans notre étude.
Certains auteurs ont observé une diminution
des hormones thyroïdiennes T 3 et T4 après
avoir administré 50 mg de chloroquine par
kg par jour pendant 7, 14 et 21 jours ; mais
ils n’ont pas décrit les effets morphologiques
induits par la chloroquine sur la glande thyroïde [12].
L’administration de la chloroquine par gavage
et en intra péritonéale ont induit des résultats
similaires ; mais en plus on observait des dépôts de substance fibrinoide lorsque le produit
était administré par gavage.
La chloroquine est la molécule la plus utilisée
pour la prévention et le traitement du paludisme. Les zones d'endémie palustre sont
également des zones où sévit la carence iodée, notamment le goitre endémique.
Nos observations laissent envisager que l'utilisation au long cours de la chloroquine à titre
prophylactique pourrait être impliquée dans la
pathogénie du goitre endémique dans les régions d'endémie palustre. Nos résultats ouvrent donc d’autres perspectives de recherche
axées sur la chloroquine mais également sur
d’autres molécules antipalustres.
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type de traitement
Figure 1 : Effets de la chloroquine en Ip sur
le poids absolu
Figure N°2 : Thyroïde d’un rat n’ayant
reçu aucun traitement
Figure N°3 : Thyroïde d’un rat ayant reçu
une injection de chloroquine en Ip et disséqué 24 heures après
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type de traitement
Figure 4: Effets de la chloroquine administrée par gavage
sur le poids absolu
Figure N°5 : Thyroïde d’un rat ayant reçu 1mg
de chloroquine par gavage pendant 21 jours
(X 400)
Figure 6 : Détails du dépôt fibrinoïde (flèches)
autour de l’artère thyroïdienne d’un rat ayant
reçu 1 mg de chloroquine par gavage pendant
21 jours (X 400)
Figure 8 : Thyroïde de rat ayant
reçu du PTU pendant 10 jours
Figure 9 : Thyroïde de rat
ayant reçu du PTU pendant 10
jours plus 1 mg de chloroquine
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