03/12/2013 GUIMERA Jordan L2 Génétique Médicale P
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GENETIQUE MEDICALE- Introduction à la génétique des maladies complexes : exemple de la thrombose veineuse 03/12/2013 GUIMERA Jordan L2 Génétique Médicale P. MORANGE Relecteur 6 10 pages Introduction à la génétique des maladies complexes : exemple de la thrombose veineuse Plan A. La Thrombose Veineuse I. Définition II. Clinique III.Complications de la thrombose veineuse profonde IV. Epidémiologie de la thrombose veineuse profonde V. Les facteurs de risques de la thrombose veineuse VI. La thrombophilie biologique 1. Facteur V Leiden et la résistance à la protéine C activée 2. Mutation G20210 A du gène de la prothrombine 3. Thrombophilies familiales 4. Effet des estro-progestatifs sur la coagulation B. Identification des gènes liés aux thromboses veineuses I. Gènes connus II. Maladie thromboembolique veineuse : des facteurs génétiques encore à découvrir A. La thrombose veineuse C'est une maladie multifactorielle avec des facteurs de risques génétiques et environnementaux. I. Définition Elle est due à la formation d'un caillot (thrombus) dans le réseau veineux profond ou superficiel. Dans le réseau profond, on parle de thrombophlébite, et dans une veine superficielle, on parle de paraphlébite ou périphlébite. II. Clinique Cliniquement, la thrombose veineuse profonde au niveau d'un membre inférieur va s'exprimer par une douleur de ce membre (jambe ou mollet), une jambe chaude, qui peut rougir parfois, et sensible. Mais ces signes ne sont pas spécifiques, mais assez évocateurs d'une thrombose veineuse profonde. On a aussi une augmentation de volume due à un œdème. 1/10 GENETIQUE MEDICALE- Introduction à la génétique des maladies complexes : exemple de la thrombose veineuse III.Complications de la thrombose veineuse profonde Les principales sont : • L'embolie pulmonaire : le thrombus s'est formé dans une veine inférieure, a migré dans le cœur et va boucher une artère pulmonaire. C'est une pathologie grave et responsable de nombreux décès (20 000 décès par an en France). • Le syndrome post-phlébitique : lorsqu'une veine profonde se bouche, on a une circulation collatérale qui se développe, et elle n'est pas très efficace, ce qui entraîne une mauvaise circulation locale, et des manifestations locales telles que des varicosités, des varices, des petits angiectasis (petites dilatations des vaisseaux), un eczéma variqueux (démangeaisons dues à des troubles trophiques de la circulation). On distingue les thromboses veineuses proximales des thromboses veineuses distales. On les définit par rapport à la région poplitée. Les thromboses veineuses proximales comprennent la veine poplitée et au-dessus de celle-ci. Elles ont un risque emboligène plus important que les thromboses veineuses distales, qui se situent sous le genou. IV. Épidémiologie de la thrombose veineuse profonde C'est une maladie fréquente qui concerne 1 personne sur 1 000 par an en France. L'âge est un facteur favorisant car après 70 ans, on arrive à une incidence de 1 personne sur 100. Cette pathologie est potentiellement grave, puisqu'elle peut entraîner une embolie pulmonaire qui peut être massive, cette dernière provoquant une insuffisance cardiaque droite voir même le décès du patient. Elle reste quand même la 3ème cause de décès chez la femme enceinte et elle peut évoluer vers un syndrome postthrombotique qui a des conséquences sur la qualité de vie du patient assez importantes. Sur le bulletin épidémiologique hebdomadaire, on observe que c'est une cause fréquente de mortalité des femmes enceintes, et 33% des décès sont évitables. La grossesse est un facteur important favorisant les thromboses car la femme enceinte a l'utérus qui comprime la circulation veineuse, favorisant les thromboses veineuses profondes, On a alors une insuffisance veineuse chronique, une rétention d'eau avantageant encore le phénomène de thromboses. Il y a aussi une modification biologique de la quantité de certaines protéines, dont l'augmentation de certaines protéines de la coagulation qui favorisent la thrombose. V. Les facteurs de risques de la thrombose veineuse Ils sont représentés par ce schéma qui est la triade de Virshow : 2/10 GENETIQUE MEDICALE- Introduction à la génétique des maladies complexes : exemple de la thrombose veineuse La thrombose résulte de 3 phénomènes : – Une altération de la paroi veineuse (par exemple un cathéter veino-central qui va faire un trou dans la veine et favorise la formation de thrombus) – Une stase du sang dans les veines (lors d'une immobilisation prolongée comme avec un plâtre, une attelle, lorsqu'on est alité ou lors d'un voyage prolongé dans un avion) – Modification et perturbation de l'hémostase locale Dans une veine, il y a de petites valvules qui interdisent la circulation bilatérale du sang et évitent le retour veineux. Cela impose au sang, une circulation du bas vers le haut et du système superficiel au système profond. Les thrombus se forment au niveau de ce système valvulaire. Il existe 3 types de facteurs de risque de thrombose veineuse : • Des facteurs acquis • L'âge : les thromboses veineuses touchent 1 enfant sur 100 000, 1 adulte sur 10 000 et un vieillard sur 100. • Antécédents de maladies throboemboliques, on a beaucoup plus de chances de rethromboser. • Les cancers +++ • Les chirurgies +++ • L'immobilisation (alitement, plâtre, attelle...) +++ • Les traitements hormonaux avec des œstrogènes (pilule et traitement hormonal de substitution) • La grossesse et le post-partum • L'obésité • L'insuffisance veineuse superficielle (varices) • Syndrome des anti-phosopholipides • Certaines pathologies (SMP, HPN...) • Cathéter central, TIH, ICC... C'est pas très important à savoir. • Des facteurs constitutionnels • Certains facteurs de la coagulation, par exemple le facteur VIII • Une hyperhomocystéinémie (après 3h de réécoute, et de recherche sur internet, j'ai trouvé le mot qu'elle avait bafouillé !) • Des facteurs mixtes 3/10 GENETIQUE MEDICALE- Introduction à la génétique des maladies complexes : exemple de la thrombose veineuse Les facteurs environnementaux expliquent la majeure partie des épisodes de thrombose veineuse... Ces facteurs sont en grande partie responsables de : – La différence majeure de prévalence entre les populations – L'augmentation de l'incidence dans les pays industrialisés – Le changement de fréquence de la maladie chez les migrants Il est probable que dans des circonstances environnementales idéales, la thrombose veineuse serait une maladie rare. ...Mais les gènes ont aussi leur importance... Ce sont les facteurs de risques constitutionnels : • Le paradoxe apparent est que les facteurs de risques génétiques jouent un rôle dans la susceptibilité à la thrombose veineuse. • Ce rôle est attesté par le résultat d'études familiales et l'identification de mutations et de polymorphismes génétiques qui influencent le risque. • Ce paradoxe apparent peut être expliqué par le fait qu'en général, les variants génétiques ne jouent pas un rôle étiologique principal mais sont plutôt des modificateurs de réponse. Le diapo est passé, mais elle n'a dit que les phrases en gras. VI. La thrombophilie biologique C'est une prédisposition biologique à la thrombose veineuse et c'est la présence d'anomalies biologiques qui favorisent la thrombose veineuse. Elle se présente soit sous la forme : • d'une perte de fonction avec un déficit en inhibiteurs de la coagulation, c'est-à-dire en antithrombine (AT), en protéine C (PC) ou en protéine S (PS). • d'un gain de fonction comme la mutation du facteur V Leiden ou de la résistance à la protéine C activée ou de la mutation G20210A du gène de la prothrombine. CASCADE DE LA COAGULATION Il ne faut pas tout apprendre de cette cascade. 4/10 GENETIQUE MEDICALE- Introduction à la génétique des maladies complexes : exemple de la thrombose veineuse 2 voies sont possibles pour la coagulation, une voie endogène et une voie exogène. Elles mettent en jeu les phospholipides à la surface des plaquettes, des facteurs de la coagulation et du calcium. Ainsi ces éléments vont s'activer simultanément et entraîner la formation d'un thrombus. Pour qu'il n'y ait pas trop de thrombus, des inhibiteurs de la coagulation sont présents dans le sang, et ce sont l'AT, le PC et le PS qui vont empêcher que la coagulation soit excessive, et que l'on thrombose de façon répétée et inappropriée. Le facteur central est le facteur IIa qui correspond à la thrombine, il va permettre de transformer le fibrinogène en fibrine. C'est la fibrine qui sert de soutient au caillot. 1. Facteur V Leiden et la résistance à la protéine C activée (RPCa) C'est le facteur de risque génétique de thrombose veineuse le plus fréquent dans la population caucasienne (la population blanche). Il s'agit d'une mutation ponctuelle du gène du facteur V où une arginine va être remplacée par une glutamine en position 506. La conséquence est que l'inactivation du facteur V sera beaucoup plus lente, ce qui entraînera une génération de thrombine augmentée. Le facteur V favorise la coagulation et il est clivé de façon naturelle par la protéine C qui va empêcher que l'on coagule trop. Si on a un facteur V muté, on va être moins sensible, on a un site de clivage un peu modifié, donc on a la protéine C qui va moins reconnaître la protéine, et le facteur V est clivé moins rapidement. La coagulation met alors plus de temps à être inactivée. La fréquence moyenne du facteur V leiden est de 5% dans la population générale, ce qui fait beaucoup, mais atteint 20 à 40% chez les patients aux antécédents de thromboses veineuses. Cette prévalence entraîne des soucis avec les pilules de 3ème génération. Il y a un risque de phlébite chez les patientes qui ont un facteur de risque (problème au niveau du facteur Va). La répartition géographique du facteur V Leiden montre que la prévalence est haute en Europe, alors qu'en Asie et en Afrique, la prévalence est de 0%. 5/10 GENETIQUE MEDICALE- Introduction à la génétique des maladies complexes : exemple de la thrombose veineuse 2. Mutation G20210 A du gène de la prothrombine La prothrombine correspond à la thrombine non activée. Cette mutation entraîne une augmentation importante de la fabrication de thrombine et donc une augmentation de la transformation de fibrinogène en fibrine, et donc une augmentation du nombre de thrombus. C'est le 2ème polymorphisme génétique observé dans la thrombose veineuse. Elle touche 2 à 3% de la population générale caucasienne (encore une fois, elle est rare en Afrique et en Asie). On la retrouve dans 7% des patients ayant un antécédent thrombotique veineux. On la suspecte surtout si le patient est jeune, si elle est spontanée et récurrente. 3. Thrombophilies familiales On la suspecte quand on a des anomalies génétiques isolées ou combinées. Il s'agit d'un terrain propice à la survenue de thrombose veineuse. On a un facteur de risque dans une famille qui se retrouve dans plusieurs membres de celle-ci. Thrombose veineuse : – 50 % des cas : si d'autres facteurs de risques prédisposants – Chirurgie – immobilisation (20%) – CO - grossesse – post-partum (30%) – 50% des cas : ambulatoire sans facteurs environnementaux favorisants. Caractéristiques fréquentes de la TV dans ce contexte : – Avant 45 ans – Caractère familial – Thromboses récidivantes • Caractéristiques phénotypiques selon le déficit : La transmission est autosomique dominante. Déficit homozygote : – AT : Ce serait létal – PC/PS : entraîne des thromboses anténatales, une nécrose cutanée, un purpura fulminans – Facteur V Leiden : RR = 80 – (Facteur V Leiden hétérozygote RR = 6) Thrombophilie modérée : Facteur V Leiden ou Facteur II Leiden hétérozygote La thrombose veineuse est multifactorielle et repose sur une association de facteurs génétiques et acquis. On a donc plusieurs facteurs de risques qui agissent simultanément. Chez l'enfant, on a besoin d'environ 3 à 5 facteurs de risques pour constituer un terrain favorable à la thrombose, et chez l'adulte de plus de 55 ans, seulement 1 à 2 facteurs de risques suffisent pour déclencher une thrombose veineuse. 6/10 GENETIQUE MEDICALE- Introduction à la génétique des maladies complexes : exemple de la thrombose veineuse Pyramide en fonction du risque relatif et de l'âge : Chez le nouveau né, on voit que le déficit homozygote en protéine C ou S ou en antithrombine entraîne un risque relatif supérieur à 100 pour la thrombose veineuse. Ce schéma (qui ressortira dégueulasse sur le ronéo) permet de voir l'augmentation du risque thrombotique en fonction des facteurs de risque, selon l'âge. CO = contraception à base d'oestrogène. 4. Effet des estro-progestatifs sur la coagulation Les estrogènes sont prothrombotiques avec une augmentation des taux de facteur VII, IX, X, XII et XIII et une diminution des taux des régulateurs telle que la protéine S et l'antithrombine. Les progestatifs ont une action antithrombotique. On a aussi un effet combiné de l'IMC et de la contraception orale sur le risque de thrombose veineuse. Ce sont des risques qui se surajoutent. La pilule de 3ème génération est plus thrombogène que celle de 2ème génération. Ces risques se surajoutent aussi avec un Facteur V Leiden et une contraception orale. Donc les thromboses veineuses résultent d'interactions entre différents gènes mais aussi des interactions entre les gènes et l'environnement. Il y a 40 % des thromboses veineuses sans facteurs de risques qui sont dues aux anomalies de l'antithrombine, de la protéine C et S, du facteur V Leiden et du facteur II. Il y a donc 60 % de thrombose veineuse sans cause retrouvée, donc des données génétiques qu'on ne connait pas encore. 7/10 GENETIQUE MEDICALE- Introduction à la génétique des maladies complexes : exemple de la thrombose veineuse B. Identification des gènes liés aux thromboses veineuses I. Gènes connus C'est une approche du gène candidat. Le principe est de tester l'association entre des polymorphismes de gènes candidats et la survenue de la maladie. Un gène candidat est un gène connu dont le produit d'expression est potentiellement impliqué dans le processus physiopathologique étudié. Quels gènes ? • Physiopathologie • Modèles animaux • Liaison génétique • Analyse de l'expression différentielle des gènes au cours des processus pathologiques • Projet génome humain • Génomique comparative Un polymorphisme génétique est une variation de séquences génomiques existant sous au moins 2 formes différentes dans la population. Les types de polymorphisme sont : • les substitutions d'un nucléotide (SNP) • les insertions ou délétions • les polymorphismes de répétition. Pour identifier un polymorphisme, il va falloir : – Identifier un nouveau gène candidat – Rechercher la séquence dans les banques de données – Repérer les régions codantes et régulatrices du gène – Sélectionner quelques individus qui serviront à la recherche de polymorphismes – Détection des polymorphisme par différentes techniques (SSCP, DGGE, DHPLC, spectrométrie de masse, séquençage direct) – Génotypage Dans les polymorphismes, on distingue : – Les polymorphismes fonctionnels, avec une modification qualitative (due à une modification de la région codante) ou avec une modification quantitative (dû à une modification de la région régulatrice). – Les polymorphismes non fonctionnels (au niveau de marqueurs), en déséquilibre de liaison avec un polymorphisme fonctionnel non identifié. Un haplotype, c'est un groupe d'allèles situé à différents endroits du gène, situés sur un même chromosome et qui sont transmis en général ensemble. Ainsi, l'ensemble des gènes situés sur un même chromosome ségrège ensemble lors de la méiose, et ils sont dit génétiquement liés. 8/10 GENETIQUE MEDICALE- Introduction à la génétique des maladies complexes : exemple de la thrombose veineuse On va prendre pour exemple le polymorphisme de l'EPCR sur le risque de thrombose veineuse : L'EPCR veut dire récepteur endothélial de la protéine C. La protéine C est un inhibiteur de la coagulation et va être activé en partie par un de ses récepteurs qui est l'EPCR. On a fait en 2004, un séquençage systématique du gène de l'EPCR chez 40 sujets sains et on a mis en évidence de variable. On voit des taux d'EPCR plasmatiques variables en fonction des relations. On a la moyenne de la fraction solide de l'EPCR qui est bien plus élevée pour les génotypes A1A3 et A2A3. Ce qui montre qu'en fonction du génotype, on a un taux d'EPCR plus ou moins augmenté. Chez les patients qui avaient un taux d'EPCR élevé, on avait une augmentation du risque thromboembolique veineux. II. Maladie thromboembolique veineuse : des facteurs génétiques encore à découvrir On a encore 50% des épisodes thrombotiques qui restent inexpliqués. Seulement 1/3 des patients avec des antécédents familiaux présentent une anomalie génétique connue. Donc il y a 2 possibilité d'identifier des nouveaux facteur de risque génétique, c'est l'approche du gène candidat (ce que l'on vient de voir), soit l'approche du génome entier avec un séquençage complet. • Approche du génome entier, étude d'association : – – – – – Pas d'hypothèse à priori Indépendant de la biologie « traditionnelle » Permet l'identification de nouveaux gènes « non suspects » Nécessite une carte dense de marqueurs génétiques (au moins 300 000 SNPs) Basé sur l'existence de déséquilibre de liaison sur une longue distance 9/10 GENETIQUE MEDICALE- Introduction à la génétique des maladies complexes : exemple de la thrombose veineuse 10/10
