Facteur de von Willebrand, ADAMTS13, et purpura thrombocytopénique thrombotique
Le VWF est synthétisé à partir d’un grand gène sur le chromosome 12p13.31 qui s’étend sur 178 kb et contient 52 exons49. L’ARN messager (ARNm) produit par ce gène spécifie un polypeptide de 2813 acides aminés, qui comprend un peptide signal de 22 acides aminés, un propeptide de 742 acides aminés et une séquence de 2050 acides aminés qui constitue le bloc de construction monomère du VWF présent dans le plasma. Après le clivage du peptide signal dans le réticulum endoplasmique, les monomères contenant le propeptide sont liés par des liaisons disulfure en dimères par des liaisons disulfure inter-chaînes impliquant des résidus Cys proches de l’extrémité C-terminale de la molécule. Ces dimères sont ensuite transportés dans l’appareil de Golgi, où le propeptide catalyse les liaisons disulfure inter-dimères entre les résidus du domaine D3, ce qui donne de longs multimères composés de dimères liés tête à tête contenant des N-terminaux aux deux extrémités. Le propeptide est ensuite clivé par une enzyme de type furine et la plupart des ULVWF résultants sont emballés dans des granules de stockage pour une sécrétion régulée ultérieure.
Seulement deux types cellulaires sont connus pour synthétiser le VWF : les cellules endothéliales et les mégacaryocytes. Dans les cellules endothéliales, le VWF est stocké dans des granules appelés corps de Weibel-Palade ; dans les plaquettes, il est stocké dans des α-granules. La plupart des FVW présents dans le sang sont d’origine endothéliale. De nombreux stimuli peuvent induire la libération de FVW endothélial, notamment l’épinéphrine, la désamino-vasopressine (DDAVP), l’histamine, la thrombine, les toxines de Shiga et les cytokines pro-inflammatoires, notamment le facteur de nécrose tumorale (TNF)-α, l’interleukine (IL)-8 et l’IL-6 (en complexe avec le récepteur de l’IL-6).50 D’autres agents peuvent également induire la libération endothéliale de FVW, ce qui fournit des indices sur certains des facteurs incitatifs du PTT. Ces agents comprennent des virus tels que l’adénovirus51 et des oxydants tels que le superoxyde.52 Les oxydants ont non seulement la capacité d’induire la sécrétion de FVW ; ils peuvent également oxyder le FVW de manière à le rendre non clivable par l’ADAMTS1353 et plus adhésif.54 En outre, les oxydants, en particulier ceux produits par les neutrophiles et les monocytes au cours de l’inflammation, peuvent oxyder un résidu méthionine crucial dans le domaine catalytique de l’ADAMTS13 et inactiver l’enzyme55.
Les cellules endothéliales et les plaquettes libèrent des multimères de FVW plus grands que les multimères présents dans le plasma normal56. Ces multimères de VWF ULV ne sont pas seulement beaucoup plus grands que ceux que l’on trouve normalement dans le plasma ; ils sont également beaucoup plus adhésifs et capables de se lier au récepteur plaquettaire du VWF, la glycoprotéine Ib (GPIbα ; le plus grand polypeptide du complexe GPIb-IX-V) spontanément et avec une force de liaison plus élevée que celle obtenue avec la liaison du VWF plasmatique à la GPIbα en présence des modulateurs ristocétine ou botrocétine57. In vivo, cela se traduit par le fait que le FVW UL est capable de lier les plaquettes à une contrainte de cisaillement nulle ou faible, alors que le FVW plasmatique traité nécessite un dépliage induit par une contrainte de cisaillement élevée pour lier les plaquettes58.
Une partie du FUVW nouvellement libéré entre directement dans le sang circulant tandis qu’une autre fraction reste attachée à l’endothélium, où les multimères de FUVW peuvent s’auto-associer pour former des cordes de plusieurs centaines de micromètres à plusieurs millimètres de longueur qui restent ancrées à la surface endothéliale.59 Les cordes de FUVW liées à la surface sont hyperadhésives et se lient spontanément aux plaquettes pour former des cordes décorées de plaquettes avec un aspect de » perles sur cordes » sur la surface endothéliale. Sous l’effet d’une contrainte de cisaillement physiologique, les chaînes de FUVA décorées par les plaquettes sont clivées par l’ADAMTS13 et retirées de la surface endothéliale. Un traitement supplémentaire, qui n’est pas encore complètement caractérisé, rend le VWF incapable de se lier spontanément aux plaquettes. L’accumulation de chaînes d’ULVWF décorées par les plaquettes sur la surface endothéliale en raison de la réduction des niveaux ou de l’absence d’ADAMTS13 dans la circulation initie une thrombose microvasculaire, qui conduit à la formation et au dépôt de thrombus hyalins riches en plaquettes dans la microvasculature – une caractéristique déterminante du PTT.
Les chaînes d’ULVWF sont constituées de faisceaux de multimères de VWF, et chaque chaîne est attachée à la surface endothéliale à plusieurs sites d’ancrage. En l’absence (ou à de faibles concentrations) de Ca2+ et de Mg2+, les chaînes de FVW UL se fixent à la surface endothéliale en se liant à la P-sélectine60. En présence de concentrations physiologiques de cations divalents, les cordes d’ULVWF s’ancrent à la surface endothéliale par leur interaction avec l’intégrine αvβ3.61 D’autres molécules sont sans doute impliquées dans cet ancrage des cordes de VWF, mais elles ne sont pas encore identifiées.
La capacité du VWF ou des multimères d’ULVWF à s’auto-associer en fibres et câbles plus épais devient un mécanisme important de régulation des propriétés adhésives du VWF. Savage et al. ont montré que sous contrainte de cisaillement et en présence de plaquettes, les multimères de VWF en phase fluide s’associent de manière homotypique et réversible aux multimères de VWF immobilisés sur une surface de collagène ; les multimères de VWF auto-associés favorisent l’adhésion des plaquettes sous contrainte de cisaillement.62 Les multimères VWF en phase liquide peuvent également s’associer à des chaînes ULVWF fixées à la surface endothéliale63, et l’auto-association est facilitée par le dépliage partiel des molécules VWF induit par une contrainte de cisaillement64,65 ou par la liaison de la ristocétine66. Les multimères de VWF auto-associés forment un réseau de fibres réticulées sur les surfaces de collagène64 ou en solution.66 Sous l’effet d’une contrainte de cisaillement, les multimères de VWF en phase fluide peuvent également s’associer aux multimères de VWF qui sont liés aux plaquettes par interaction avec le GPIbα sur les surfaces des plaquettes67. L’auto-association du VWF sur les surfaces des plaquettes peut déclencher l’activation des plaquettes, favoriser leur agrégation et améliorer la croissance du thrombus.
La capacité du VWF à s’auto-associer lui permet de produire des brins qui rivalisent avec la longueur et l’épaisseur de ceux produits par la polymérisation de la fibrine, voire les dépassent. Dans des microvaisseaux synthétiques induits à sécréter du VWF par stimulation agoniste, le VWF sécrété par la paroi du vaisseau peut s’assembler en brins capables de traverser la lumière du vaisseau, en particulier au niveau des bifurcations et des courbes68. La capacité du VWF à former des brins et des câbles de dimensions aussi énormes et à enfiler ces câbles sur le trajet du flux augmente non seulement les chances que les brins capturent des plaquettes, mais aussi leur capacité à déchiqueter les érythrocytes en schistocytes.
L’auto-association du VWF est elle-même régulée non seulement par la contrainte de cisaillement, mais aussi par des facteurs plasmatiques, qui peuvent probablement modifier le cours et la gravité des épisodes de PTT. L’auto-association du FVW est atténuée par les lipoprotéines de haute densité (HDL) et par l’apoliprotéine (Apo) A-I, le principal composant protéique des HDL. Ces deux facteurs réduisent de manière significative la longueur et l’épaisseur des fibres de VWF immobilisées sur la surface endothéliale. L’adhésion des plaquettes à ces structures hyperadhésives est également réduite proportionnellement à la réduction du VWF auto-associé. Dans un modèle de TMA chez des souris knockout ADAMTS13, le HDL a également atténué de manière significative la thrombocytopénie induite par la perfusion de fortes doses de FVW humain.69 Conformément à la capacité de l’ApoA-I à moduler l’auto-association du FVW, sa concentration plasmatique est en corrélation inverse avec le niveau de FVW hyperadhésif chez les patients atteints de TTP et de sepsis. Ces résultats suggèrent que l’interférence avec l’auto-association du VWF pourrait être une nouvelle approche pour traiter les troubles thrombotiques associés au VWF hyperadhésif, y compris le PTT.
La métalloprotéase clivant le VWF est le 13e membre d’une famille de 18 enzymes distinctes de type ADAMTS identifiées à ce jour qui partagent des similitudes structurelles16,17. ADAMTS13 est composé d’un domaine métalloprotéase N-terminal de type reprolysine (M), suivi d’un domaine désintégrine (D), d’un domaine de type thrombospondine-1 (T), d’un domaine riche en cystéine (C) qui contient une séquence arginine-glycine-aspartate, un domaine espaceur (S), sept domaines supplémentaires de type thrombospondine-1 (T2-8), et deux domaines non identiques de type CUB (CUB1-2) à l’extrémité C-terminale de la molécule (Fig. 24.2). Les domaines CUB contiennent des séquences peptidiques similaires aux sous-composants C1r/C1s du complément, à la protéine embryonnaire d’oursin egf et à la protéine morphogénique osseuse-1.70 L’ADAMTS13 est une glycoprotéine de 190 000 daltons nécessitant du Zn2+ et du Ca2+ dont le gène se trouve sur le chromosome 9q34 et qui est produite principalement dans les cellules stellaires du foie.71,72 L’ADAMTS13 est inhibée par l’EDTA ; par conséquent, les essais fonctionnels de l’enzyme sont mieux réalisés sur du plasma citraté.12,14-17,73-77 Le plasma anticoagulé avec de l’héparine, des chlorométhylcétones (par exemple, la phénylalanine-proline-aspartate chlorométhylcétone), de l’hirudine et d’autres inhibiteurs directs de la thrombine (IDT) serait également satisfaisant pour les essais. Le sérum traité de manière appropriée avec des inhibiteurs de protéase convient également pour les tests.78
Le clivage du VWF par l’ADAMTS13 dépend des changements de conformation du VWF provoqués par la contrainte de cisaillement, une force qui modifie la conformation des multimères de VWF, de globulaire à ouvert79. Cette transition conformationnelle est suivie du dépliage d’un ou de plusieurs domaines A2 au sein du multimère VWF, exposant la liaison peptidique Tyr1605-Met1606 au clivage par ADAMTS1379 ou à l’oxydation de Met1606 par l’hypochlorite54. Outre la force de cisaillement, la transition vers la conformation accessible est également facilitée par les modifications de la structure du domaine A2 causées par la fixation d’hydrates de carbone,80 les substitutions d’acides aminés dans la maladie de von Willebrand de type 2A qui déstabilisent le repliement du domaine A2,81 et les mutations dans la maladie de von Willebrand de type 2B82 et la liaison de la ristocétine,83 qui exposent simultanément le domaine A1 à la liaison plaquettaire et au site de clivage de l’ADAMTS13.
La reconnaissance et le clivage du VWF par l’ADAMTS13 ont été largement étudiés. Des preuves récentes montrent que dans la molécule native d’ADAMTS13, les domaines T8-CUB C-terminaux sont en contact avec les domaines MDTCS N-terminaux, une interaction intramoléculaire qui inhibe partiellement la capacité des domaines MDTCS à lier et à cliver le substrat peptidique VWF-78. Dans cette conformation native, l’ADAMTS13 est partiellement auto-inhibé.84,85 La capacité de l’ADAMTS13 à se replier dans cette conformation est apparemment facilitée par la flexibilité conférée par quatre séquences de liaison putatives situées entre les domaines T1 et T2, T2 et T3, T4 et T5, et T8 et CUB1.86 L’auto-inhibition est levée lorsque les domaines C-terminaux sont soit tronqués, soit liés par des anticorps ou du VWF multimérique, permettant l’engagement des domaines MDTCS avec le substrat.
Sur la base d’analyses de mutation, d’études de liaison, d’analyses cinétiques et de l’utilisation de substrats peptidiques synthétiques, de multiples sites d’interaction entre l’ADAMTS13 conformationnellement actif et le domaine A2 du VWF déplié ont été identifiés et résumés dans un modèle de fermeture éclair moléculaire,87 comme représenté schématiquement dans la Fig. 24.3. Lors de l’exposition du VWF multimérique à un niveau critique de contrainte de cisaillement, un exosite du domaine A2 est exposé en premier. Cet exosite englobe la région hélicoïdale Glu1660-Arg1668 qui se trouve à 65 acides aminés C-terminal du site de clivage et se lie au domaine espaceur de l’ADAMTS13 avec une grande affinité (KD ~ 10 nM).88-90 La contrainte de cisaillement expose également un deuxième exosite de faible affinité dans le domaine A2 au niveau ou à proximité de l’Asp1614 (site P9′), qui interagit avec Arg349 dans le domaine désintégrine de l’ADAMTS13.91 L’interaction de ces deux exosites avec des régions complémentaires de l’ADAMTS13 positionne le site de clivage Tyr1605-Met1606 du VWF avec le centre actif du domaine métalloprotéase de l’ADAMTS13. Cela implique l’interaction de Leu1603 (site P3) dans VWF avec Leu198, Leu232, et L272 complémentaires (site S3) dans ADAMTS13, Tyr1605 (site P1) dans VWF avec Leu151, et Val195 (site S1) dans ADAMTS13, et Met1606 (site P1′) dans VWF avec Asp252-Pro256 (site S1′) dans ADAMTS13.92 L’affichage de phage et l’analyse de mutation aléatoire confirment et montrent que les acides aminés dans la région P3-P2′ et P11′ (Ile1616) sont également importants pour le clivage93. Ainsi, l’interaction séquentielle de ces régions complémentaires dans les deux protéines multidomaines facilite le clivage spécifique de la liaison scissile.
L’incapacité à dégrader les multimères de l’ULVWF est depuis longtemps suspectée d’être à l’origine des types familiaux et idiopathiques acquis de PTT, ou de prédisposer un individu à ces troubles (Fig. 24.4).11,94 Des expériences critiques menées pour vérifier ce concept ont été rapportées en 1997 et 1998. Quatre patients atteints de PTT chronique récidivant présentaient une déficience de l’activité ADAMTS13 plasmatique.12 Aucun inhibiteur de l’enzyme n’ayant été détecté, cette déficience a été attribuée à une anomalie dans la production, la survie ou la fonction de la protéase. Au cours de l’année suivante, la pathogénie du type de PTT idiopathique acquis, plus courant, a été élucidée.13-15 Les patients atteints de PTT idiopathique acquis présentaient une activité ADAMTS13 plasmatique faible, voire nulle, pendant les épisodes aigus, mais cette activité augmentait vers la normale lors de la récupération. Bien que les dosages plasmatiques de ces études ne soient pas physiologiques, ils sont néanmoins innovants et instructifs. Les auto-anticorps de l’immunoglobuline (Ig) G contre l’enzyme expliquent probablement l’absence d’activité protéasique chez la plupart des patients atteints de PTT idiopathique acquis.13-15 Les raisons de ce dérèglement immunitaire transitoire, ainsi que du ciblage antigénique sélectif de la protéase de clivage du FVW, ne sont pas encore connues.
Les patients atteints de PTT familial chronique récidivant présentent fréquemment des multimères de FVW dans leur plasma.11,94 Les multimères ULVWF sont détectés à l’aide d’une méthode sensible d’électrophorèse sur gel d’agarose dans certains échantillons de plasma de patients pendant les épisodes aigus de PTT idiopathique acquis, mais pas après la guérison94. Ces résultats ont été expliqués par des chercheurs qui ont découvert une absence chronique d’ADAMTS13 dans le plasma lors d’un PTT familial chronique récidivant, ainsi qu’une inhibition transitoire de l’enzyme lors d’épisodes aigus de PTT idiopathique acquis.12-15
La plupart des patients atteints de PTT familial présentent une activité ADAMTS13 inférieure à 5 % de la normale dans leur plasma, que le plasma soit obtenu pendant ou après des épisodes aigus (à condition qu’ils n’aient pas reçu récemment des perfusions de plasma). La plupart des patients atteints de PTT idiopathique acquis présentent une activité ADAMTS13 inférieure à 5 % de la normale dans leur plasma uniquement pendant les épisodes aigus de PTT12.-La déficience grave de l’activité ADAMTS13 dans le plasma des patients atteints de PTT est corrélée à l’incapacité à cliver les multimères d’ULVWF lorsqu’ils émergent de la surface des cellules endothéliales (voir Fig. 24.4).59 Par conséquent, les multimères d’ULVWF sécrétés par les cellules endothéliales restent ancrés à ces cellules et s’auto-associent en longues chaînes59 et sont capables de capturer les plaquettes qui passent en se liant au GPIbα plaquettaire (Fig. 24.5)68 (Les plaquettes ne se lient pas spontanément aux formes plus petites du VWF qui circulent après le clivage des multimères de l’ULVWF.)56 D’autres plaquettes rejoignent ensuite l’agrégat plaquettaire en expansion (recruté à l’agrégat par l’intermédiaire de l’activation de αIIbβ3), qui peut croître au point d’occlure le vaisseau (voir Fig. 24.4).59,96 Bien que la plupart des cas de PTT idiopathique présentent un déficit sévère en ADAMTS13, un sous-groupe de patients ne présente pas un déficit sévère en activité enzymatique tel que mesuré par les tests actuellement disponibles.97 On ne sait pas encore si cela est dû à une interférence avec l’activité enzymatique par des anticorps non détectés par les tests disponibles, à une résistance du VWF au clivage (par exemple, en raison d’une modification oxydative),53 ou à d’autres causes. Néanmoins, il est probable que de nombreux patients de cette catégorie bénéficieront tout de même d’un traitement par échange plasmatique.98 Il convient également de souligner que le déficit en ADAMTS13 n’est ni sensible ni spécifique (l’activité de l’ADAMTS13 est diminuée dans de nombreux autres troubles)99 pour poser le diagnostic de PTT acquis.
Les chaînes de FUVW sont capables de se détacher des cellules endothéliales en l’absence d’activité de l’ADAMTS13, étant mécaniquement coupées avec la tension croissante générée par la contrainte de cisaillement du fluide lorsque les plaquettes adhèrent et s’agrègent.59 Les chaînes ULVWF-plaquettes détachées peuvent occlure les microvaisseaux en aval, contribuant ainsi à l’ischémie de l’organe.
L’activité ADAMTS13 plasmatique est presque toujours absente ou sévèrement réduite chez les patients atteints du PTT familial,12,100,101 à la suite de mutations homozygotes ou hétérozygotes composées du gène ADAMTS13.18,24,95,102,103 Dans le PTT familial, des mutations ont été détectées sur l’ensemble du gène dans des régions qui codent pour différents domaines (voir figure 24.2). En cas de déficit congénital sévère de l’activité de l’ADAMTS13, les épisodes de PTT commencent généralement pendant la petite enfance ou l’enfance. Chez certains patients, cependant, les épisodes manifestes de PTT ne se développent pas avant des années (par exemple, lors d’une première grossesse)102 , voire jamais. Cette dernière observation suggère que chez certains patients, il subsiste une activité résiduelle de l’ADAMTS13 et que les épisodes aigus de PTT sont déclenchés lorsque la libération des ULVWF par les cellules endothéliales dépasse la capacité limitée de leur ADAMTS13 à les traiter. L’un des cas où cela peut se produire régulièrement est celui de la grossesse : Les taux de FVW sont connus pour augmenter au cours de la gestation.104-106 Conformément à cette notion, les femmes atteintes de PTT congénital sont souvent diagnostiquées au cours de leur première grossesse.29 Chez les nourrissons atteints de PTT congénital d’apparition néonatale et présentant une activité ADAMTS13 inférieure à 5 %, l’insuffisance rénale transitoire ou progressive est souvent une composante importante de la maladie.107 Ces patients ressemblent cliniquement à deux patients décrits en 1960 par Schulman et ses collègues108 et en 1978 par Upshaw109 ; par conséquent, ce sous-groupe pédiatrique est parfois appelé » syndrome d’Upshaw-Schulman « .
Chez de nombreux patients atteints de PTT acquis, l’activité plasmatique de l’ADAMTS13 est soit absente, soit sévèrement réduite pendant les épisodes aigus, et augmente au fur et à mesure de la récupération, qu’il s’agisse d’épisodes uniques ou récurrents.13Des auto-anticorps IgG inhibant l’activité plasmatique de l’ADAMTS13 peuvent être détectés chez 44 % à 94 % de ces patients.13-15,102,110,111 Ces résultats suggèrent la présence d’un défaut transitoire ou intermittent récurrent de régulation immunitaire chez de nombreux patients atteints d’un PTT idiopathique acquis associé à un déficit en ADAMTS13. Des anticorps qui inhibent l’ADAMTS13 plasmatique ont également été identifiés chez quelques patients atteints d’un PTT associé à la ticlopidine ou au clopidogrel.34,112 On ne sait pas encore si un grave défaut transitoire dans la production ou la survie de l’ADAMTS13 se produit chez les patients atteints d’un PTT acquis qui ne présentent pas d’auto-anticorps détectables contre l’enzyme. Par ailleurs, la non-détection d’auto-anticorps inhibiteurs chez certains patients peut refléter la sensibilité limitée des systèmes de test actuellement utilisés. Les auto-anticorps non inhibiteurs qui pourraient se lier et potentiellement médier la clairance immunitaire de l’ADAMTS13 ne sont pas détectés par le système de test actuel.
Une étude a évalué les épitopes de l’ADAMTS13 reconnus par les auto-anticorps polyclonaux chez 25 patients atteints de PTT acquis,113 et a constaté que les cibles des anticorps comprenaient invariablement la séquence du domaine riche en cystéine et espaceur (CS) ; chez 3 patients, il s’agissait de la seule région ciblée par les anticorps. Les 22 autres auto-anticorps ont réagi avec la séquence du domaine CS plus les domaines CUB (64 %), la séquence du domaine de type métalloprotéase/disintégrine/premier domaine de type thrombospondine-1 (MDT) (56 %) ou la région contenant les deuxième à huitième répétitions de type thrombospondine-1 (T2-8, 28 %) (voir figure 24.2). La région propeptidique a également été identifiée par 20 % des auto-anticorps,113 ce qui indique que l’élimination du propeptide n’est pas nécessaire à la sécrétion de l’enzyme active.114 Les auto-anticorps inhibent l’activité de l’ADAMTS13 ou diminuent sa survie. Dans une autre étude portant sur sept patients, Luken et al.115 ont identifié chez six d’entre eux des auto-anticorps anti-Adamts13 qui se liaient exclusivement au domaine espaceur (S) ; chez le septième patient, les anticorps se liaient à la fois au domaine S et aux répétitions T2-8. Par mutagenèse, ces chercheurs ont déterminé que les régions Thr572-Asn579 et Val657-Gly666 dans le domaine espaceur de l’ADAMTS13 étaient les épitopes communs pour la liaison des auto-anticorps.116 Lorsque l’Arg660, le Tyr661 ou le Tyr665 a été remplacé par l’alanine, la liaison des auto-anticorps des six patients atteints de PTT a été éliminée.117
Les auto-anticorps dirigés contre l’ADAMTS13 chez les patients atteints de PTT acquis appartiennent principalement à la classe IgG,118 bien que des anticorps de classe IgM et IgA aient également été détectés.119 Le clonage et le séquençage des anticorps monoclonaux de patients atteints de PTT acquis montrent qu’il y a une incorporation préférentielle du segment de gène de la chaîne lourde VH1-69 dans la région variable des immunoglobulines.120,121 Cette préférence suggère que la région CDR2 ou CDR3 de VH1-69 peut contribuer à la spécificité d’un épitope sur le domaine espaceur de l’ADAMTS13. Dans une analyse de la distribution des sous-types d’anticorps chez 58 patients atteints de PTT aigu acquis, des anticorps appartenant à tous les sous-types d’IgG ont été détectés.118 L’IgG4 était le sous-type le plus répandu, étant présent chez 90 % des patients, soit seul, soit en combinaison avec d’autres sous-types d’IgG.
La production d’auto-anticorps anti-ADAMTS13 est presque certainement influencée par la génétique. Ce fait est souligné par la découverte chez des sœurs jumelles d’un PTT acquis causé par des auto-anticorps anti-Adamts13.122 Des rechutes surviennent chez 23% à 44% des patients atteints de PTT acquis,102,110,123,124 souvent au cours de la première année après l’épisode initial.102 Les rechutes sont plus fréquentes chez les patients ayant les niveaux d’activité ADAMTS13 les plus bas (<10%).
La grossesse et la période post-partum présentent un défi particulier en ce qui concerne le PTT. Tout d’abord, la prééclampsie et le syndrome HELLP (hémolyse, enzymes hépatiques élevées, plaquettes basses) présentent de nombreuses caractéristiques cliniques qui se chevauchent avec le PTT et peuvent partager certaines caractéristiques physiopathologiques telles que le dysfonctionnement endothélial systémique et la protéinurie (voir chapitre 32).125 Le syndrome HELLP peut être particulièrement difficile à distinguer du PTT dans la mesure où il se manifeste également par une anémie hémolytique microangiopathique, des taux élevés de LDH et une thrombocytopénie (bien qu’elle ne soit généralement pas aussi grave que dans le cas du PTT).126 Le PTT pendant la grossesse peut être associé à des auto-anticorps contre l’ADAMTS13 et la maladie se manifeste généralement vers le terme ou dans le post-partum.127 Les estimations du risque de récidive lors des grossesses ultérieures varient largement, allant de 26 % à 73 % par grossesse.102
L’activité ADAMTS13 plasmatique chez les adultes en bonne santé varie d’environ 50 % à 178 % du plasma groupé normal en utilisant les tests statiques actuellement disponibles. Une activité réduite de l’ADAMTS13 a également été trouvée dans les maladies du foie, les tumeurs malignes disséminées,128 les syndromes inflammatoires systémiques tels que ceux causés par l’endotoxine,129 la pancréatite aiguë,130 le sepsis sévère et le choc septique,131 la CIVD induite par le sepsis,132 et le dysfonctionnement des organes induit par le sepsis.133-135 En outre, de faibles niveaux d’ADAMTS13 peuvent être trouvés pendant la grossesse et chez les nouveau-nés.136 A l’exception des femmes en péripartum qui développent un PTT manifeste,102,110 l’activité de l’ADAMTS13 observée chez les patients présentant ces conditions n’est pas réduite aux valeurs extrêmement basses (<5% de la normale) trouvées chez la plupart des patients présentant un PTT familial ou acquis.
Dosages de l’ADAMTS13
Les dosages de l’ADAMTS13 déterminent l’activité protéolytique, le niveau d’antigène et le niveau d’auto-anticorps anti-ADAMTS13. Les premiers tests d’activité de l’ADAMTS13 étaient basés sur la dégradation de multimères de VWF purifiés en présence d’agents dénaturants et la quantification des produits de clivage par immunoblotting,74,75 liaison résiduelle au collagène,137 ou agrégation plaquettaire réduite induite par la ristocétine.138 Bien que ces tests soient sensibles, ils sont lourds et longs à réaliser et impliquent l’utilisation de dénaturants. Ces tests ont été supplantés après que des études sur les fragments de VWF recombinants aient révélé les séquences minimales nécessaires aux mesures d’activité. Kokame et ses collègues ont effectué des délétions partielles du domaine A2 du VWF et ont identifié un peptide minimal de 73 acides aminés (VWF73, Asp1596-Arg1668) qui était efficacement clivé par l’ADAMTS13 en l’absence de dénaturants dans des conditions statiques88. Par la suite, plusieurs tests basés sur le clivage de peptides englobant le VWF73, tels que le transfert d’énergie par résonance de fluorescence (FRET),97 un VWF78 lié au HRP,139 ELISA,140 immunoblotting,141 et la spectrométrie de masse142 ont été développés.
En 2008, une deuxième étude collaborative internationale a été menée pour comparer les performances de huit tests fonctionnels et de trois tests antigéniques pour l’ADAMTS13.143 La comparaison de ces méthodes a montré que les tests de clivage basés sur des peptides VWF modifiés comme substrats offraient une précision et une reproductibilité élevées et une faible variance et variabilité entre les méthodes. Le test FRET-VWF73 a depuis été largement utilisé pour quantifier l’activité de l’ADAMTS13 dans les échantillons de patients. Bien que facile à réaliser, le test FRET présente plusieurs limites. Tout d’abord, le clivage FRET-VWF73 en utilisant du plasma citraté comme source d’ADAMTS13 doit être effectué en dessous de 33°C car une inactivation irréversible significative de l’ADAMTS13 par la chélation du calcium médiée par le citrate se produit à 37°C. Deuxièmement, pour une détection optimale du signal de fluorescence, il faut effectuer le clivage du substrat FRET-VWF73 à pH 6,1, ce qui réduit la vitesse de clivage. Troisièmement, à ce pH sous-optimal, certains auto-anticorps inhibiteurs ne forment pas de complexes stables avec ADAMTS13, et ces anticorps ne sont pas détectés dans les études d’inhibition. Quatrièmement, une interférence significative du signal de fluorescence par l’hémoglobine et la bilirubine se produit en raison du chevauchement spectral. Un substrat peptidique amélioré basé sur le FRET, FRETS-rVWF71, a été développé. L’activité de l’ADAMTS13 dans le sérum et le plasma citraté ou hépariné peut être mesurée avec ce substrat amélioré à un pH, une force ionique et une concentration en calcium physiologiques, sans interférence des multimères VWF endogènes, de la bilirubine ou de l’hémoglobine dans le plasma.78 Une autre limite de ces tests d’activité basés sur les peptides est que la capacité de l’ADAMTS13 à cliver le VWF multimérique sous contrainte de cisaillement n’est pas évaluée. Bien qu’il ait été démontré que la contrainte de cisaillement produite par un vortex constant favorise le clivage des multimères de VWF,144 la quantification des produits de clivage par immunoblotting prend du temps. Au moins quatre kits commerciaux sont disponibles pour mesurer l’activité de l’ADAMTS13 selon des méthodes rapportées. Cependant, ces kits n’ont pas été évalués dans le cadre d’études de comparaison directe et de normalisation.
Les niveaux d’antigène d’ADAMTS13 ont été quantifiés par des anticorps monoclonaux et polyclonaux.145,146 L’influence de la troncature, des mutations et des auto-anticorps sur la précision et la sensibilité de ces tests n’est pas claire. Cinq kits de test commerciaux sont disponibles pour mesurer les niveaux d’antigène d’ADAMTS13, mais aucune validation et comparaison avec d’autres tests n’ont été effectuées.
En 2015, le premier standard international pour l’ADAMTS13 a été établi et testé dans 32 laboratoires de 14 pays pour l’activité et les niveaux d’antigène d’ADAMTS13 par rapport aux normes locales.147 Ce standard plasmatique, désigné WHO IS (12/252), a été dérivé du plasma groupé de 38 donneurs sains normaux. Cette étude a montré une valeur moyenne consensuelle de 0,91 unité/mL d’activité ADAMTS13 pour ce plasma avec une variabilité interlaboratoire de 12,4 %, et de 0,92 unité/mL d’antigène ADAMTS13 avec une variabilité interlaboratoire de 16,3 %. La grande variabilité interlaboratoire n’était pas principalement due à l’utilisation de normes locales différentes, mais à des différences méthodologiques entre les laboratoires.
Les tests d’auto-anticorps anti-ADAMTS13 sont généralement réalisés en mélangeant du plasma de patient inactivé par la chaleur avec une quantité connue de plasma normal regroupé et en mesurant l’activité ADAMTS13 résiduelle. Les anticorps non neutralisants sont détectés par immunoblotting.148
Bien qu’aucun inhibiteur non anticorps spécifique de l’ADAMTS13 n’ait été identifié à ce jour, plusieurs protéines et peptides peuvent inhiber le clivage du VWF par l’ADAMTS13 dans des conditions particulières. Il s’agit notamment de l’hémoglobine, de l’IL-6, de la thrombospondine-1 et des α-défensines des neutrophiles. Dans tous les cas, les agents inhibiteurs lient apparemment le substrat, le VWF, empêchant le VWF d’être clivé par l’ADAMTS13. Il a été démontré que l’hémoglobine agit de cette manière, en fixant les cordons de VWF sur la surface endothéliale sous flux et en bloquant de manière compétitive le clivage par l’ADAMTS13.149 Ce mécanisme peut contribuer aux complications vaso-occlusives chez les patients atteints de drépanocytose avec une hémolyse importante et compliquer davantage le PTT lorsque les taux d’hémolyse sont élevés. De fortes concentrations d’IL-6 (50 et 100 ng/mL) inhibent également le clivage médié par l’ADAMTS13 des cordons endothéliaux de FVW sous flux in vitro,50 ce qui suggère que ce mécanisme pourrait contribuer à la thrombose pendant la tempête de cytokines150 ou le syndrome de libération de cytokines.151 La thrombospondine-1, une protéine abondante dans les α-granules des plaquettes qui est libérée dans la circulation lors de l’activation plaquettaire, se lie aux régions A2-A3 du FVW, bloquant et inhibant de manière compétitive le clivage par ADAMTS13 in vitro152. Cette propriété prothrombotique de la thrombospondine-1 est cohérente avec le recrutement défectueux des plaquettes vers l’endothélium activé ou blessé et l’embolisation accrue des thrombus plaquettaires observés chez les souris knock-out pour la thrombospondine-1153. Les peptides neutrophiles humains connus sous le nom d’α-défensines, libérés par les neutrophiles activés, peuvent se lier au domaine A2 du VWF et bloquer de manière compétitive le clivage médié par l’ADAMTS13.154 Les concentrations d’α-défensines sont multipliées par sept dans le plasma des patients atteints de PTT acquis.