12 ème journée -actualité dans le risque thromboembolique des estrogenes

L’actualité dans le risque thromboembolique des estrogènes

[email protected] de Génétique Moléculaire, Pharmacogénétique et Hormonologie

& INSERM U693

mailto:[email protected]

http://www.u-psud.fr/fr/index.html

Préambule

Contexte :Traitement Hormonal de la Ménopause Analyses post hoc de la cohorte ESTHER (Dr PY Scarabin)(Estrogen and Thromboembolism Risk)

Risque thromboembolique de l’œstradiol par voie orale

Facteurs génétiques Métabolisme hépatique Risque de thrombose veineuse profonde +++

- Canonico M et al., J Clin Endocrinol Metab. 2008 Aug;93(8):3082-7.Polymorphisme génétique du CYP3A5 - Bouligand J et al., Clin Pharmacol Ther. 2010 Nov 24.Polymorphisme génétique de NFE2L2

Thromboses veineuses

• Thromboses veineuses– Superficielles– Profondes

veines de gros calibres (jambes)+ inflammation : phlébite

risque d’embolie pulmonaire

• EpidémiologieEurope

1/1000augmente avec l’âge 3/1000 après 70 ans

Caillot sanguin ou thrombus

Lisman T. et al., Journal of Hepatology, 2010

Physiopathologie : Rupture homéostasie

Rôle important du Foie

Hémostase

1. Hémostase primaire thrombus plaquettaire

2. Coagulation : Synthèse hépatique des facteurs de coagulationCascade d’activation enzymatiqueEffecteur terminal : Thrombine (FII activé)Transforme le Fibrinogène soluble en Fibrine insoluble

3. Fibrinolyse par le système plasmine/plasminogène

Processus physiologique visant à fermer une liaison vasculaire

Voie endogène (TCA) Voie exogène (TQ-TP)

XII XIIa

IX IXa

X Xa

VIIa VII

II IIa

Fibrinogène (I) Fibrine (Ia)Soluble

Facteur tissulaire

Ca++, PL

Tenase

XI XIa

Caillot

Coagulation

VIIIa

VIII

VaV

(Vit.K)

(Vit.K)

(Vit.K)

(Vit.K)

IIaIIa

IIa

Zymogène/enzymes Cofacteurs

Ca++, PL

XIIIa

Auto-catalytique

Prothrombine Thrombine

Voie endogène (TCA) Voie exogène (TQ-TP)

XII XIIa

IX IXa

X Xa

VIIa VII

II IIa

Fibrinogène (I) Fibrine (Ia)Soluble

Facteur tissulaire

Ca++, PL

Tenase

XI XIa

Caillot

Inhibition de la coagulation

VIIIa

VIII

VaV

(Vit.K)

(Vit.K)

(Vit.K)

(Vit.K)

IIaIIa

IIa

TFPI Inhibiteurs du facteur tissulaire

Antithrombine

Zymogène/enzymes Cofacteurs FIBRINOLYSE (plasmine)

Ca++, PL

Protéine C activée

Protéine C activée

Protéine S

Protéine C(Vit.K)

(Vit.K)

Thrombomoduline

XIIIa

Toussaint S et Gerlach H, N Engl J Med 2009;361:2646-52.

Importance de la protéine C activée

Toussaint S et Gerlach H, N Engl J Med 2009;361:2646-52.

Contexte pro-inflammatoire pro-coagulant

Facteurs de risques de thrombose veineuse

Stashenko, G. J. & Tapson, v. F. Nat. Rev. Cardiol. 6, 356–363 (2009)

Œstradiol par voie orale +++

« Effet de premier passage hépatique »

Le Foie : - Synthèse des facteurs de la coagulation- Métabolisme des œstrogènes

+++ Homozygotes x 50 à 100

FII G20210A

Effet de premier passage hépatique de l’œstradiol

1. Œstradiol par voie orale augmente le risque thrombotique ; pas la voie transdermique !

2. Deux polymorphismes génétiques modulant le métabolisme hépatique de l’œstradiol augmentent le risque thrombotique.

Scarabin PY et al., Lancet 2003 362: 428–32On Behalf of the Estrogen and Thromboembolism Risk (ESTHER) study group

Contexte : Traitement hormonal de la ménopause

Etude : Cas – Contrôle155 Cas : thrombose veineuse profonde (63) et embolie pulmonaire (92)381 Contrôles : appariés sur le centre, l’âge et la période d’inclusion

Résultat : Voie d’administration des œstrogènes (17--estradiol)

Voie orale Risque thrombotique x 3,5 (IC 95% 1,8 – 6,8)

Voie transdermique Risque thrombotique x 0,9 (IC 95% 0,5 – 1,6)

Conclusion : L’administration des œstrogènes par voie transdermique est préférable pour limiter le risque thrombotique.

Traitement hormonal substitutif de la ménopause (Etude cas contrôle)– Estrogènes voie orale risque de thrombose veineuse x 3,5 (1,8 - 6,8)

Effet de premier passage hépatique des estrogènesEstrogen and Thromboembolism Risk (ESTHER) Study

P.Y. Scarabin et al., Lancet, 2003

Foie

contrairement aux estrogènes par voie transdermique

Mécanismes ?? Thrombose


- Modifie l’activation des facteurs de coagulationDe Lignieres, B. et al. J. Clin. Endocrinol. Metab. 62, 536–541, 1986. Caine, Y.G. et al. Thromb. Haemost. 68, 392–395, 1992.Vehkavaara, S. et al. Thromb. Haemost. 85, 619–625, 2001.

- Entraîne une résistance à la proteine C activéeOger, E. et al. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 23, 1671–1676, 2003.

- Module la synthèse de nombreuses protéines, IGF1, …Sonnet, E et al. Clin. Endocrinol. 66, 626–631, 2007.

Conséquences biologiques

Dans ce contexte : Effet des mutations pro-thrombotiques ?

Anomalies héréditaires de la coagulation et thromboses

Mutations gains de fonction des facteurs de la coagulation• Mutation Leiden du Facteur V • Mutation G20210A de la prothrombine (Facteur II)Et autres mutations rares

Mutations perte de fonction des anticoagulants naturels(anomalies quantitatives ou qualitatives)• Déficit en antithrombine• Déficit en protéine C• Déficit en protéine S

Mutation Leiden du facteur V

Bertina RM et al, Nature, Vol369, 1994 (Leiden, Pays Bas)

Arg506GlnClivage du FV par la protéine C activée impossible

Retrouvé chez 5 à 10% des caucasiens- Hétérozygote : Risque thrombose x 5 à 10- Homozygote : Risque thrombose x 50 à 100(50% des familles thrombophiliques)

Mutation G20210A du gène FIIMutation dans la région 3’UTR du gène FII

– Augmente la concentration de prothrombine– Retrouvé chez 2% des caucasiens– Hétérozygote : risque de thrombose x 3 à 5(Retrouvée chez environ 6% des individus / thrombophilie)

Poort SR et al., Blood, 88:3698-3703, 1996

Effet des mutations FV Leiden et FII G20210A

Straczeck C et al., Circulation. 2005 Nov 29;112(22):3495-500

Estrogen and Thromboembolism Risk (ESTHER) Study

Confirmation de l’effet de premier passage hépatique de l’œstradiolchez des sujets FV Leiden ou FII G20210A

Augmentation du risque thromboembolique après Oestrogènes par voie orale : Oui +++Oestrogènes par voie transdermique : Non

Non muté

Muté

Rôle du métabolisme hépatique ?


1. Œstradiol par voie orale augmente le risque thrombotique ; pas la voie transdermique !

2. Deux polymorphismes génétiques modulant le métabolisme hépatique de l’œstradiol augmentent le risque thrombotique.


Effet de premier passage hépatique des estrogènesImplication du métabolisme hépatique de l’oestradiol ?


Enzymes de phase 1Cytochrome P450

Métabolites

Enzymes de phase 2Régulée par Nrf2

Métabolites conjugués

Foie


Facteurs génétiquesExpression des Cytochrome P450

CYP3A5CYP1A2Variabilité génétique +++

L’expression de CYP3A5 augmente le risque thrombotique après E2 par voie

oraleEstrogen and Thromboembolism Risk (ESTHER) Study

Canonico M et al., J Clin Endocrinol Metab. 93:3082-7, 2008

N’expriment pas CYP3A5(90% Caucasiens)

Expriment CYP3A5

x 3,7 (2,1 - 6,6)

x 14,5 (2,8 - 73,9)





Métabolites

Enzymes de phase 2régulées par Nrf2


Foie


(+) Expression CYP3A5M Canonico et al., J Clin Endocrinol

Metab, 2008Risque thrombotique

x 14,5 (2,8 - 73,9)

Nrf2 ?

Clin Pharmacol Ther. 2011 Jan;89(1):60-4.

Nrf2, facteur de transcriptionAdaptation de la cellule au stress oxydatif et aux électrophiles

Keap1

ARE Gène phase 2

Nrf2

cytoplasme

noyau

Métabolisme(conjugaison)

Antioxydants (glutathion)

Nrf2

Nrf2

Stress oxydantElectrophiles

ARE : « Antioxydant Responsive Element »

protéasome

Variabilité génétique de Nrf2

• NFE2L2 (2q31), un gène de 5 exons

• Polymorphisme génétique dans son promoteur– Snp « Single nucleotide polymorphism » (rs6721961)– Inhibe l’auto-induction de Nrf2

ARE NFE2L2

Nrf2

-617 C>A

Marzec JM et al., FASEB J, 2007

Allèle mutée A ~ 10% des chromosomes caucasiens

Luciférase assay


Polymorphisme du promoteur de Nrf2 :Conséquences fonctionnelles

-617 C>A(rs6721961)

Etude cas contrôle en service de réanimation


Polymorphisme du promoteur de Nrf2 :Conséquences cliniques

Patients sous oxygène médical

Présentant un allèle muté (CA ou AA)

Risque d’atteinte pulmonaire aigue augmenté

x 6,4 (1,3 – 30,8)





Métabolites



Foie


(+) Expression CYP3A5M Canonico et al., J Clin Endocrinol

Metab, 2008Risque thrombotique

x 14,5 (2,8 - 73,9)

Nrf2 ?

CYPsHydroxy-EE

Estrogen sulfate andGlucuronide conjugates

SULTsUGTs

Sulfatases-glucuronidases

CYPs

PeroxidasesQuinones derivatives

GSTsSULTsUGTsCOMT

Catechol Estrogen Methyl, Sulfate and Glucuronide conjugates

Estrogen quinone, glutathione conjugates

R1

OHEstradiol : R1, -OHEstrone : R1, =O

R1

OH

R2

R3

R4

2-OH-E : R2, -OH4-OH-E : R3, -OH16--OH-E : R4, -OH

R1

O

R2

R3

E-2,3-Quinone : R2, =OE-3,4-Quinone : R3, =O

NQO1

Métabolisme de phase 1 : CYPs (e.g. CYP3A5, CYP1A2, …)Métabolisme de phase 2 : Enzymes de conjugaisons régulées par Nrf2

Métabolisme hépatique des estrogènes

Nrf2 peux modulerle métabolisme hépatique de

l’œstradiol

Objectif

• Influence du polymorphisme génétique de Nrf2(-617C>A, rs6721961)

• Sur l’association entre – Estrogènes par voie orale (versus transdermique)– Thrombose veineuse profonde

Analyse « Post Hoc » de la cohorte ESTHER

Population étudiée

• 161 cas de thrombose veineuse profonde versus 474 contrôles sans thrombose

• Différences significatives :– IMC : 27 versus 25 (p <0.0001)– Prise d’œstradiol par voie orale (20,5% versus 8,6%,

p<0.0001)

(Période 1998 - 2006)

Traitements substitutifs

• Estrogènes : 17-Estradiol (E2)– par voie orale :Dose moyenne 1,5 mg/jour [0,5 – 2mg]– par voie transdermiqueDose 50 µg ou inférieure

• Seuls ou en combinaison avec des progestatifs

Résultats : Cohorte ESTHER

• E2 et risque de thrombose veineuse profonde (TV)

– E2 par voie orale x 3,6 (2,0 – 6,4)

– E2 par voie transdermique x1,1 (0,7 – 1,7)

• E2 voie orale et risque de TV en fonction du génotype de Nrf2

Bouligand et al., Clin. Pharmacol. Ther.


x 2,5 (1,3 – 4,8)

x 17,9 (3,7 – 85,7)

Interaction, p = 0,014

Implication du métabolisme de l’œstradiol administré par voie orale ?


Métabolites



Foie(+) Expression CYP3A5

M Canonico et al., J Clin Endocrinal Metab, 2008

(-) Expression NRF2J Bouligand et al., Clin Pharm

Therap, 2010 Risque thrombotique x 17,9 (3,7 – 85,7)

Risque thrombotique x x 14,5 (2,8 - 73,9)

Effet de « premier passage » hépatique

Prédisposition génétique à la thromboseAprès œstradiol par voie orale

Chez la souris, l’œstradiol module son propre métabolisme !

• L’ œstradiol diminue l’expression des enzymes de conjugaison

• Effet médié par ER- • Interaction protéine/protéine avec Nrf2

ER-alpha Nrf2

ARE Gènes de phase 2

Au niveau hépatiqueAdministrationpar voie orale de E2

Ansell et al., Endocrin., 2004Ansell et al., Mol Cell Endocrin., 2005

http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Estradiol.png

Le polymorphisme de Nrf2 renforce l’inhibition de Nrf2 par l’œstradiol ?

ARE NFE2L2

Nrf2

Altère l’auto-induction Et l’expression de Nrf2

ER-alpha Nrf2

ARE Gènes de phase 2

Au niveau hépatique

(2) Polymorphisme génétique

(1) Administration par voie orale de E2

Métabolisme par conjuguaison

http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Estradiol.png

Conclusion au plan thérapeutique

• Association entre – Polymorphismes génétiques (Nrf2, CYP3A5) – Modulant le métabolisme de l’œstradiol par voie orale

Augmente le risque de thrombose veineuse profonde +++

• Contexte clinique

Traitement hormonal substitutif de la ménopause (ESTHER) !

Contraception orale et risque thromboembolique ?

Conclusion au plan fondamental

• Interaction entre l’œstradiol et Nrf2 – Mécanisme de régulation du métabolisme de l’œstradiol ?– Perspectives physiopathologiques,

compréhension de la thrombose veineuse profonde

Nouveaux gènes candidats

Analyse +++

des conséquences métaboliques de cette interaction

Inserm U693 (Bicêtre),

collaboration avec l’Institut Gustave Roussy (Villejuif)

Conclusion générale• Thrombophilie: pathologie fréquente de l’hémostase

Nombreux facteurs de risques, en particulier génétiquesMutations Leiden du facteur V

Homozygote : risque thrombotique x 50 à 100

• Traitement hormonal substitutif de la ménopauseŒstradiol par voie orale : risque thrombotique x 3 à 4

Œstradiol par voie transdermique : pas d’effet thrombotique

• Facteurs génétiques (CYP3A5 et NFE2L2)

Modulateurs du métabolisme de l’œstradiol

Risque thrombotique après œstradiol voie orale (x 15)

Implique le métabolisme hépatique dans les mécanismes…

Remerciements

Liliane DubertKatia HamidoucheDr Odile CabaretDr Céline VerstuyftPr Laurent BecquemontPr Anne Guiochon-Mantel

Laboratoire de Génétique Moléculaire, Pharmacogénétiqueet Hormonologie

INSERM U693

Dr Marianne CanonicoDr Pierre Yves Scarabin

Groupe ESTHER

INSERM U780

[email protected]

http://www.u-psud.fr/fr/index.html

12 ème journée -actualité dans le risque thromboembolique des estrogenes

Spiritual