Le génotype 4G / 4G du gène PAI-1 Est Associé à un Risque réduit d’Accident vasculaire cérébral chez les Personnes âgées

Inhibiteur de l’activateur du plasminogène de type 1 (PAI-1), qui forme un complexe avec l’activateur du plasminogène de type tissulaire (tPA), est un inhibiteur puissant de la fibrinolyse.1 Une activité PAI-1 élevée a été associée à un risque accru d’événements coronariens chez les populations souffrant d’angine de pecteur2,3 et chez les patients post–infarctus du myocarde (IM).4,5 Cependant, PAI-1 n’est probablement pas un facteur de risque indépendant de maladie coronarienne dans les populations générales (en bonne santé).6-9

Le polymorphisme 4G/5G est un polymorphisme courant dans la région promotrice du gène PAI-1.10 Les allèles 4G et 5G ont tous deux un site de liaison pour un activateur de la transcription. L’allèle 5G, cependant, a un site de liaison supplémentaire pour un répresseur, ce qui entraîne des taux de transcription plus faibles et moins d’activité PAI-1.11-13 Une association entre le polymorphisme 4G / 5G et la maladie cardiovasculaire (MCV) étayerait un rôle causal du PAI-1, car il est peu probable que le niveau génétiquement déterminé soit influencé par le processus de la maladie (inflammatoire) et les facteurs de risque cardiovasculaires. Une méta-analyse récente de 9 études a montré un risque accru de 20% d’IM pour le génotype 4G / 4G.14

Les associations de PAI-1 et du polymorphisme 4G / 5G avec accident vasculaire cérébral ont reçu peu d’attention par rapport à la relation avec la maladie coronarienne. Dans l’étude MONICA (Northern Sweden Monitoring Trends and Determinants in Cardiovascular Disease), le risque de premier AVC a été prédit par le complexe tPA * PAI-1, mais pas par l’activité PAI-1.15 Les données épidémiologiques suggèrent un effet protecteur de l’allèle 4G contre les événements cérébrovasculaires.16-21 Dans la présente étude basée sur la population chez 637 personnes âgées néerlandaises, nous avons examiné les effets séparés et combinés de l’activité PAI-1 et du polymorphisme 4G / 5G sur l’incidence des événements cardiovasculaires.

Sujets et Méthodes

Population à l’étude

L’étude sur les personnes âgées d’Arnhem est une étude de cohorte basée sur la population qui a débuté en 1991/1992. Nous avons invité un échantillon aléatoire (stratifié pour l’âge et le sexe) de 1793 hommes et femmes vivant indépendamment âgés de 65 à 84 ans dans la ville d’Arnhem, aux Pays-Bas. Un total de 1012 sujets ont accepté d’être interviewés, et 685 ont accepté de subir un examen physique et une ponction veineuse. La conception de l’étude et les caractéristiques de la population ont été décrites en détail ailleurs.22

Un seul échantillon de sang non nourri a été obtenu chez 641 sujets. Les données sur l’activité PAI-1 et le polymorphisme 4G / 5G étaient manquantes pour 4 sujets, laissant 637 sujets pour la présente analyse. L’activité PAI-1 n’a pas pu être évaluée pour 31 sujets, et le génotypage a échoué pour 8 sujets. La population de la présente étude comprenait plus d’hommes que la population qui n’avait pas participé ou n’avait eu qu’une entrevue (52 % contre 44 %; P = 0,01) et était significativement plus jeune (73,6 contre 76,1 ans; P < 0,001). Les autres caractéristiques, y compris les facteurs liés au mode de vie et à l’auto-perception de la santé, ne différaient pas significativement entre ces groupes. Tous les sujets ont fourni un consentement éclairé écrit et l’étude a été approuvée par le comité d’éthique de l’Université de Wageningen.

Collecte de données

Des intervieweurs formés ont recueilli des données sur le mode de vie, la santé actuelle et passée et les médicaments. Le statut de fumeur était codé comme actuel, ancien ou jamais. L’indice de masse corporelle (IMC) a été calculé en divisant le poids par la taille au carré (kg/m2). Une MCV a été considérée comme présente si les sujets ont signalé des antécédents de maladie cardiaque ou d’accident vasculaire cérébral. Les sujets étaient considérés sous traitement cardiovasculaire s’ils avaient utilisé des inhibiteurs de l’enzyme de conversion de l’angiotensine, des β-bloquants, des agents thrombolytiques, des agents réducteurs de lipides et / ou des salicylates au cours des 3 mois précédant l’entretien. L’hypertension a été définie comme une pression artérielle ≥ 160/95 mm Hg ou l’utilisation d’un médicament antihypertenseur.

Déterminations en laboratoire

La ponction veineuse a été réalisée entre 8 h et 5 h:30 heures avec l’utilisation de tubes de collecte de citrate, et l’heure du prélèvement sanguin a été enregistrée. Les échantillons ont été stockés à -80°C. L’activité plasmatique PAI-1 a été déterminée avec le kit de chromolisation (Biopool). La variable pour PAI-1 utilisée dans cette étude est la partie du PAI-1 total qui reste après la formation du complexe tPA*PAI-1. L’antigène tPA a été mesuré avec le kit Imulyse (Biopool). Le génotypage 4G/5G a été réalisé selon Margaglione et al, 23 avec une légère modification. Brièvement, un oligonucléotide muté a été synthétisé, qui a inséré un site pour l’enzyme BseLI dans le produit d’amplification. Les produits de la réaction en chaîne par polymérase ont été digérés à 55°C avec l’enzyme BseLI (MBI Fermentas). Le cholestérol total sérique a été déterminé par voie enzymatique (CHOD-PAP), et les taux de cholestérol HDL et LDL ont été mesurés directement (méthode Dimension HDL et LDL N-Géné, respectivement). L’insuline sérique a été déterminée par un dosage immunométrique (insuline Immulite 2000). La protéine C-réactive (CRP) a été évaluée à l’aide d’une procédure de dosage immuno-enzymatique hautement sensible.24

Suivi

Les registres municipaux ont fourni des données sur la mortalité et la migration jusqu’en février 2001. Une personne a été perdue pour être suivie en raison de l’émigration. Les données sur la morbidité et la mortalité par cause spécifique ont été obtenues auprès des médecins généralistes au moyen d’un formulaire standard. Aux Pays-Bas, le médecin généraliste constitue le lien central avec tous les soins médicaux spécialisés, et il est peu probable que les événements cliniques soient manqués par notre procédure de suivi. Trente-neuf sujets n’ont donné aucune autorisation pour la collecte de données de suivi. Pour un certain nombre de sujets, le médecin généraliste n’a pas pu être retracé (n = 31), n’a pas coopéré (n = 39) ou n’a pas fourni de données appropriées (n = 10). Le suivi de la morbidité et de la mortalité par cause spécifique était complet pour 518 sujets (268 hommes et 250 femmes; 81% des sujets avec des données sur le génotype PAI-1 et / ou 4G / 5G). Les caractéristiques des sujets suivis étaient similaires à celles des sujets non suivis, à l’exception d’un taux de cholestérol sérique plus faible (6,0 versus 6,3 mmol/L; P = 0,02).

Les événements cardiovasculaires et les causes de décès ont été codés par un médecin (E.J.G.) sur la base des informations obtenues par le médecin généraliste, selon la Classification Statistique Internationale des Maladies, 10e Révision (CIM-10). Les points finaux comprenaient la mortalité toutes causes confondues, la mortalité cardiovasculaire (codes CIM I00 à I96), l’incidence de l’IM (I21 à I22, fatale et non fatale), l’incidence des accidents vasculaires cérébraux (I60 à I69, fatale et non fatale) et l’incidence des accidents ischémiques transitoires (AIT) (G45). En cas d’événements récurrents, seul le premier événement a été pris en compte dans l’analyse.

Analyse statistique

Les différences de caractéristiques des sujets entre les génotypes 4G/5G ont été testées avec des tests ANOVA (variables continues) ou χ2 (variables catégorielles). La présence d’équilibre de Hardy-Weinberg pour le polymorphisme 4G/5G a été examinée par test χ2. Des coefficients de corrélation (rs) de Spearman ont été calculés pour l’association de PAI-1 avec d’autres facteurs de risque cardiovasculaire. Les rapports de taux de risque (appelés par la suite risques relatifs) dans les tertiles de PAI-1 et de tPA ont été obtenus par analyse proportionnelle des risques de Cox, le tertile le plus bas servant de référence. Les RR ont été ajustés pour l’âge et le sexe (modèle 1) et en outre pour l’IMC, le statut de fumeur (actuel, ancien, jamais), les antécédents de MCV, les médicaments cardiovasculaires, l’hypertension, le cholestérol total, le cholestérol LDL et la CRP sérique (modèle 2). Les analyses de PAI-1 et de tPA ont également été ajustées en fonction du temps de prélèvement sanguin en raison de la variation circadienne. Le système SAS a été utilisé pour les analyses statistiques. Le niveau de signification a été fixé à une valeur de probabilité bilatérale < 0,05.

Résultats

Le risque d’événements cardiovasculaires et de mortalité toutes causes confondues chez les tertiles d’activité PAI-1 (< 0,9, 0,9 à 3,9 et > 3,9 UI / mL) est indiqué dans le tableau 2. Un risque d’accident vasculaire cérébral multiplié par 3 a été observé dans les tertiles moyen et le plus élevé de PAI-1, qui sont devenus plus forts (RR > 5) après ajustement des facteurs de risque cardiovasculaires (principalement IMC et lipides sériques). L’exclusion de 129 sujets ayant des antécédents de MCV n’a pas modifié les relations (données non présentées). Un ajustement supplémentaire pour le tPA a quelque peu atténué l’association du PAI-1 avec la mortalité cardiovasculaire (RR = 2,0; IC à 95 %, de 1,0 à 3,9 dans le tertile moyen et RR = 2,5; IC à 95 %, de 1,1 à 5,7 dans le tertile le plus élevé) et la mortalité globale (RR = 1,1; IC à 95 %, de 0,8 à 1,6 et RR = 1,4; IC à 95 %, de 0,9 à 2,1, respectivement). L’activité PAI-1 était associée positivement à l’incidence de l’IM et de l’AIT, mais la tendance entre les tertiles n’atteignait pas de signification statistique (tableau 2).

L’association du génotype 4G/ 5G avec les événements cardiovasculaires et la mortalité toutes causes confondues est présentée dans le tableau 3. Après ajustement en fonction de l’âge et du sexe, le risque d’accident vasculaire cérébral, d’AIT et de mortalité cardiovasculaire a été réduit de > 50% chez les sujets avec le génotype 4G / 4G. L’ajustement pour les facteurs de risque cardiovasculaire (modèle 2) n’a pas modifié sensiblement ces associations. La restriction de l’analyse à l’AVC ischémique a entraîné une diminution plus forte du risque pour le génotype 4G / 4G (RR = 0,2; IC à 95%, 0,04 à 1,0). Le polymorphisme 4G/5G n’a pas permis de prédire de manière significative l’IM incident et la mortalité toutes causes confondues (tableau 3).

La figure 1 présente un aperçu des études épidémiologiques sur le polymorphisme 4G/5G et les accidents vasculaires cérébraux. La figure 2 présente le risque d’AVC dans les catégories de génotype plasmatique PAI-1, 4G/ 5G, et ces facteurs combinés. La survie prédite sans AVC à 10 ans a été fortement réduite à 72,2 % chez les porteurs de 5G présentant un PAI-1 élevé (≥0,9 UI/mL), contre 97,6 % chez les homozygotes de 4G présentant un PAI-1 faible (< 0,9 UI/mL). L’analyse proportionnelle du risque de Cox ajustée en fonction de l’âge, du sexe et de l’heure du prélèvement sanguin a montré des résultats similaires.

Discussion

Dans une population générale de personnes âgées néerlandaises, nous avons trouvé un risque fortement réduit d’accident vasculaire cérébral, d’AIT et de mortalité cardiovasculaire pour le génotype 4G / 4G du gène PAI-1. Contrairement à cette découverte, une activité élevée de PAI-1 dans le plasma était associée à un risque accru d’événements cérébrovasculaires. Le risque d’accident vasculaire cérébral était particulièrement élevé chez les porteurs de 5G avec une PAI-1 plasmatique élevée.

Notre population étudiée n’était pas à l’équilibre de Hardy-Weinberg pour le polymorphisme 4G/ 5G (4G/ 4G, 31%; 4G/ 5G, 46%; et 5G/ 5G, 24%). Le génotype 5G/ 5G semble surreprésenté dans notre population par rapport à une autre étude néerlandaise chez > 12 000 femmes (distribution de 31%, 51% et 18%, respectivement).20 Le déséquilibre dans notre étude peut résulter d’une sélection liée au génotype, peut-être en raison de l’exclusion des personnes âgées institutionnalisées ou de la survie différentielle. Cependant, la distribution du génotype 4G / 5G dans notre étude n’était pas très déviante de celle des autres populations blanches. Dans l’étude sur l’athérosclérose en résistance à l’insuline25, la distribution chez les Blancs était de 29 % pour 4G/4G, de 47 % pour 4G/5G et de 25 % pour 5G/5G, ce qui était à l’équilibre Hardy-Weinberg. Chez 205 sujets âgés de > 80 ans, les distributions correspondantes étaient de 30%, 47% et 23%.26 En raison de la nature prospective de nos analyses, nous ne pensons pas que l’absence d’équilibre de Hardy-Weinberg pour le polymorphisme 4G/ 5G ait entraîné une distorsion majeure de nos résultats.

Nous signalons un effet protecteur de l’allèle 4G contre les accidents vasculaires cérébraux, ce qui est en accord avec les études épidémiologiques précédentes.16-21 Une étude coréenne a produit des données contrastées, peut-être en raison de différences raciales.27 En ce qui concerne les autres résultats, nous avons observé une élévation modeste du risque d’incident MI chez les sujets 4G / 4G. Cette conclusion, bien qu’elle ne soit pas statistiquement significative, est en accord avec la méta-analyse de Boekholdt et coll.14, qui ont rapporté un rapport de cotes global de 1,2 (IC à 95%, de 1,0 à 1,4). Nous avons constaté un risque fortement réduit de mortalité cardiovasculaire pour les 4G / 4G, probablement à la suite de maladies cérébrovasculaires qui constituaient 43% des cas mortels.

Le plasma PAI-1 ne semblait pas être un facteur de risque très fort pour l’IM dans notre étude (RR ≈1,5). L’ajustement du marqueur inflammatoire CRP ou l’exclusion des cas de MCV prévalents n’ont pas affecté cette relation. Nos données sont en accord avec l’étude sur la santé cardiovasculaire chez les sujets âgés6, dans laquelle PAI-1 n’était pas un prédicteur fort des événements coronariens. Une relation entre le PAI-1 et l’IM incident a principalement été trouvée chez des patients présentant des troubles coronariens2-5, ce qui peut expliquer l’association relativement faible dans une population générale de personnes âgées. Nous sommes parmi les premiers à démontrer qu’une élévation du PAI-1 plasmatique (principalement indépendante de la 4G / 5G) est un indicateur de risque fort d’accident vasculaire cérébral à un âge avancé. Le mécanisme sous-jacent de l’élévation du PAI-1 peut être d’origine génétique, mais la régulation génétique du plasma PAI-1 est largement inconnue. Alternativement, l’élévation de PAI-1 pourrait être causée par un mécanisme sous-jacent de résistance à l’insuline et d’inflammation systémique, dans le cadre du processus de MCV.1

Nos données suggèrent que l’association génotype-phénotype pour le polymorphisme 4G / 5G et le PAI-1 est faible. La régulation différentielle ou la fonction du PAI-1 dans le plasma et les tissus peuvent expliquer les résultats contrastés pour le polymorphisme 4G / 5G et l’activité du PAI-1 que nous avons trouvés en relation avec l’AVC. Chez l’animal, la production cellulaire locale de PAI-1 et de tPA et un rôle certain de ce système de protéase dans les tissus ont été démontrés.28,29 Les processus inflammatoires localisés jouent un rôle majeur dans le processus d’athérosclérose et de rupture de la plaque. Sur la base de nos données, nous suggérons qu’il existe des mécanismes locaux dans le tissu cérébral qui expliquent l’effet protecteur de la 4G / 5G contre les accidents vasculaires cérébraux. Nous émettons l’hypothèse qu’au niveau des sites inflammatoires, l’augmentation putative de PAI-1 est plus forte pour l’allèle 4G et que cela inhibe la protéolyse. Cela peut, par exemple, entraîner une stabilisation de la plaque et une neutralisation accrue du tPA, qui est potentiellement neurotoxique.30

En conclusion, nos données suggèrent un rôle protecteur de l’allèle 4G dans le développement de l’AVC à un âge avancé, alors que l’activité PAI-1 dans le plasma semble être néfaste. Cette relation apparemment paradoxale doit être confirmée dans de grandes études basées sur la population qui se concentrent à la fois sur l’activité PAI-1 et le polymorphisme 4G / 5G.

Notes de bas de page