L’hyperlipidémie combinée familiale (HCF) est associée à un risque accru de maladie cardiovasculaire (MC) prématurée.1,2 L’hyperlipidémie combinée familiale a été décrite à l’origine dans des familles de survivants d’infarctus du myocarde par la présence d’une hypertriglycéridémie, d’une hypercholestérolémie ou des deux chez les membres de la famille touchés3. Le LCHF se caractérise également par une augmentation de l’apolipoprotéine (apo) B et un nombre accru de particules LDL petites et denses (sdLDL) par rapport aux sujets sains4.-Bien que les sdLDL soient généralement attribuées à la présence d’une hypertriglycéridémie, nous avons déjà montré que la masse absolue des sdLDL persiste après un traitement au gemfibrozil et la correction de l’hypertriglycéridémie5. Il a été démontré que le taux de sécrétion d’apo B des VLDL est augmenté chez les patients atteints de FCHL, alors qu’il reste normal dans d’autres formes génétiques d’hypertriglycéridémie par rapport à des témoins sains.7-9 Le FCHL a été décrit à l’origine comme un trait monogénique3 ; cependant, il a été démontré que l’héritage des phénotypes lipidiques associés au FCHL est plus complexe.10 Les analyses de ségrégation ont fourni des preuves de l’existence d’un gène pour l’élévation des taux d’apo B11,12 et d’un autre gène pour la présence de sdLDL.12-14 Bien qu’aucun gène majeur spécifique n’ait encore été isolé pour la FCHL, les travaux de Purnell et al15 ont fourni les preuves physiologiques d’au moins deux défauts indépendants, l’un pour la production accrue d’apo B et l’autre pour la résistance à l’insuline avec sdLDL et hypertriglycéridémie, contribuant à la pathogenèse de la FCHL. Compte tenu de la variabilité du phénotype lipoprotéinique dans la FCHL, la question reste de savoir s’il existe des anomalies cohérentes partagées entre les 3 phénotypes de la FCHL.

La variabilité du phénotype de la FCHL au niveau des lipoprotéines a déjà été décrite en détail.6 Il a été montré qu’un seul individu sur une période de 6 ans ne subissant aucun traitement médicamenteux peut présenter les 3 phénotypes à un moment donné, ce qui suggère que les facteurs environnementaux peuvent fortement influencer la variabilité du phénotype alors qu’il existe une cause génétique sous-jacente à cette maladie. L’hétérogénéité phénotypique des lipoprotéines du LCHF a rendu le diagnostic de cette maladie difficile. Il a été démontré que la mise en évidence de taux plasmatiques élevés d’apo B16 et de sdLDL améliore le diagnostic du LCHF17. Au cours d’un suivi de 20 ans de sujets atteints de FCHL, l’élévation de l’apo B était plus persistante que l’élévation du cholestérol total (CT) ou des triglycérides (TG).16 Il convient de noter que les hommes atteints de coronaropathie prématurée et d’apo B élevée présentaient soit un FCHL, soit une hypercholestérolémie familiale (FH), soit des niveaux élevés de lipoprotéine a18 (également A. Zambon, données non publiées). Par conséquent, avant de diagnostiquer le LCHF par des taux élevés d’apo B19-21, il faut exclure la présence d’une HF et des taux élevés de Lp(a). Il y a peu d’informations sur l’influence des phénotypes distincts mais extrêmes du FCHL sur la distribution du cholestérol plasmatique. Par conséquent, nous avons émis l’hypothèse que tous les phénotypes lipoprotéiniques du groupe FCHL, malgré une grande variabilité des CT et TG, partagent des caractéristiques fondamentales dans la distribution du cholestérol sur toutes les fractions du gradient de densité. Cela pourrait aider à déterminer les meilleures caractéristiques diagnostiques et les meilleures approches thérapeutiques à l’avenir.

Nous avons étudié 62 individus diagnostiqués avec le FCHL parmi les familles de Seattle initialement identifiées et recrutées dans les années 19702,3 et suivies entre 1994 et 1997.Nous avons comparé les résultats de ces individus avec ceux d’une cohorte normale en bonne santé et bien caractérisée.

Méthodes

Patients

Critères d’inclusion/exclusion

Sixante-deux hommes et femmes diagnostiqués avec le LCHF sur la base de critères précédemment décrits16 ont été sélectionnés parmi 27 familles ayant participé à l’étude Genetic Epidemiology of Hypertriglyceridemia1,22. Les personnes âgées de plus de 70 ans ou prenant des médicaments hypolipidémiants ont été exclues de l’étude (les exclusions des groupes IIa, IIb et IV étaient respectivement de n=8, n=1 et n=13). Les patients ont été stratifiés en phénotypes lipidiques en utilisant les valeurs de référence de la Lipid Research Clinic spécifiques à l’âge et au sexe.23 Le phénotype lipidique de type IIa a été défini comme un cholestérol total ≥95e percentile, IV comme un triglycéride ≥95e percentile et IIb comme un cholestérol total et des triglycérides ≥90e percentile. Quatre personnes suivaient un traitement hormonal substitutif au moment de l’étude (IIa n=2 et IV n=2). L’analyse excluant les 4 femmes sous traitement hormonal substitutif n’a modifié aucun résultat significatif et a donné des résultats similaires. Quarante-quatre témoins appariés pour l’âge et le sexe ont été sélectionnés dans une cohorte de 72 individus sains bien caractérisés24 appariés pour l’âge et le sexe.

Indice de masse corporelle

Pour les sujets FCHL, la taille et le poids autodéclarés ont été utilisés pour calculer l’IMC (kg/m2). Pour les sujets témoins, la taille et le poids ont été déterminés au moment du prélèvement des échantillons de plasma.

Lipides/Lipoprotéines

Le cholestérol total, les TG, le cholestérol HDL (C-HDL), le C-HDL2, le C-HDL3 et l’apo B dans le plasma ont été déterminés par des méthodologies standard au Northwest Lipid Research Laboratory.25 Le C-LDL a été calculé par la formule de Friedewald.26 Le HDL-C et le HDL3-C ont été déterminés après précipitation du plasma avec du sulfate de dextran et du chlorure de magnésium.27

Détermination du taux de flottation relatif des LDL

Un gradient de densité salin discontinu a été créé dans un tube d’ultracentrifugation en utilisant une modification5 d’une méthode précédente.28 Les échantillons ont été centrifugés à 65 000 tr/min pendant 70 minutes (ωt total=1,95×10) à 10°C dans un rotor vertical Beckman VTi 65.1. Trente-huit fractions de 0,45 ml ont ensuite été recueillies au fond du tube de centrifugation, et le cholestérol a été mesuré dans chaque fraction. Le taux de flottaison relatif, qui caractérise la flottabilité du pic des LDL, a été obtenu en divisant le nombre de fractions contenant le pic de LDL-C par le nombre total de fractions recueillies. Le coefficient de variation de la valeur du taux de flottaison relatif obtenu par analyse répétée était de 3,6 %.

Analyse statistique

Les comparaisons des variables continues entre les groupes, en utilisant les témoins comme groupe de référence, ont été effectuées par régression linéaire, en utilisant une estimation robuste de la variance (estimateur sandwich) qui relâchait les hypothèses d’indépendance pour les individus d’une même famille29. La distribution des niveaux de triglycérides plasmatiques étant asymétrique, le logarithme naturel des triglycérides a été utilisé dans l’analyse de régression linéaire. La distribution des hommes et des femmes dans les groupes a été comparée à l’aide du test χ2. La distribution moyenne du cholestérol des lipoprotéines plasmatiques pour chaque phénotype a été comparée aux 2 autres phénotypes ou à la cohorte normale. Les résultats de ces comparaisons sont présentés dans un diagramme des différences, qui comprend la moyenne et l’IC à 95 % pour les différences dans chaque fraction (barres d’erreur). Les différences dans la teneur en cholestérol des fractions individuelles ont été considérées comme significatives si l’IC ne croisait pas zéro.

Résultats

Les patients FCHL ont été sélectionnés sur la base des taux plasmatiques de TC et de TG à jeun. Par définition, le LDL-C était élevé chez les patients présentant des phénotypes hypercholestérolémiques (IIa et IIb). On a observé que le C-HDL était significativement plus bas chez les phénotypes hypertriglycéridémiques (IIb et IV). Les niveaux d’apo B plasmatiques, cependant, étaient élevés dans les 3 phénotypes FCHL, malgré la variabilité observée dans les niveaux de TC et TG plasmatiques (tableau 1).

Les taux de cholestérol total, de LDL-C, de HDL-C, de HDL2-C et de HDL3-C étaient significativement plus élevés chez les patients de type IIa par rapport à ceux présentant une hypertriglycéridémie (types IIb et IV). Les taux de TG plasmatiques étaient significativement plus faibles dans le type IIa par rapport aux phénotypes IIb et IV (tableau 1). La densité maximale des LDL était significativement plus faible et donc plus flottante dans le type IIa par rapport aux individus hypertriglycéridémiques. Les taux plasmatiques d’apo B étaient significativement plus faibles chez les patients présentant un phénotype lipoprotéique de type IV que chez ceux présentant un taux de cholestérol élevé.

Le profil moyen de distribution du cholestérol lipoprotéique obtenu dans chaque groupe a été comparé aux autres en traçant la courbe de différence pour 2 populations (figure 1). Le phénotype lipoprotéinique IIa présente une augmentation caractéristique du cholestérol LDL qui correspond aux particules plus flottantes par rapport aux types IIb et IV (Figures 1A et 1B). Les profils lipoprotéiques hypertriglycéridémiques de type IIb et IV ont montré des taux de cholestérol significativement plus élevés dans la région de densité des VLDL par rapport au phénotype IIa. En fait, les groupes IIb et IV semblent avoir une distribution similaire du cholestérol dans les 38 fractions, à l’exception de 3 fractions LDL, qui étaient élevées dans le phénotype de type IIb (figure 1C).

Pour établir les anomalies communes de distribution des lipoprotéines dans le LCHF, les 3 groupes ont été comparés à un groupe témoin apparié en âge et en sexe (figure 2). La comparaison du phénotype IIa avec ce groupe d’individus sains (normal) a montré une teneur relative en cholestérol significativement plus élevée des fractions correspondant aux particules LDL petites et denses. La teneur relative en cholestérol des fractions correspondant aux grosses particules flottantes de LDL et de HDL était significativement inférieure à celle des témoins. Les deux phénotypes de type IIb et IV (hypertriglycéridémique) ont montré une teneur en cholestérol significativement élevée des fractions VLDL et sdLDL. Toutes les grosses fractions LDL flottantes et la teneur relative en cholestérol HDL étaient plus faibles que chez les individus témoins. Les caractéristiques les plus communes de la distribution du cholestérol des lipoprotéines étaient une teneur relative élevée en cholestérol dans les fractions correspondant aux sdLDL et une diminution significative des fractions HDL. Les résultats relatifs de HDL étaient cohérents avec les niveaux absolus de HDL-C dans les types IIb et IV, tandis que le niveau de HDL-C dans le type IIa était le même que celui des individus sains.

La distribution par âge et par sexe parmi les phénotypes n’était pas significativement différente. La différence d’IMC n’était pas significative entre les 3 groupes, bien que les patients présentant une hypertriglycéridémie aient eu tendance à avoir un IMC plus élevé.

Discussion

Dans cette étude, l’association entre divers phénotypes lipidiques FCHL et la distribution du cholestérol des lipoprotéines plasmatiques a été étudiée. Indépendamment du phénotype lipidique, les sujets FCHL ont montré une élévation persistante des niveaux d’apo B plasmatique et des petites particules LDL denses par rapport aux sujets témoins, malgré la variabilité des niveaux et de la distribution des lipoprotéines plasmatiques.

Les profils de distribution du cholestérol des lipoprotéines et les analyses biochimiques des phénotypes FCHL ont clairement montré que les phénotypes hypertriglycéridémiques (IIb et IV) distribuent préférentiellement le cholestérol plasmatique dans les fractions VLDL et sdLDL. En revanche, la distribution relative du cholestérol dans le phénotype hypercholestérolémique (type IIa) était similaire à celle des individus sains dans les lipoprotéines contenant de l’apo B, plus grosses et plus flottantes, mais avec un enrichissement significatif des fractions sdLDL. Bien que le niveau relatif et absolu de HDL-C ait été réduit dans les types IIb et IV, la réduction de la teneur relative en HDL des fractions lipoprotéiques IIa, malgré des niveaux plasmatiques absolus normaux, est attribuée aux niveaux anormalement élevés de CT (Figure 2 et Tableau 1).

Nous avons précédemment décrit une relation linéaire inverse entre la teneur en TG des VLDL et le cholestérol LDL chez les patients atteints de FCHL.6 Cette observation peut contribuer à expliquer les processus sous-jacents influençant la distribution du cholestérol des lipoprotéines dans le FCHL. On peut supposer que la redistribution de l’apo B et du cholestérol plasmatique est un processus clé dans le développement de divers phénotypes, étant donné les taux élevés de CT et d’apo B plasmatiques dans tous les phénotypes de LCHF. L’apo B et le cholestérol plasmatiques dans les particules VLDL, lorsqu’ils sont en abondance, sont associés à des taux de cholestérol significativement plus faibles dans les particules LDL plus grosses et plus flottantes. Toutefois, cet effet est réversible en réduisant les taux de TG plasmatiques, ce qui peut entraîner une redistribution de l’apo B et du TC des particules VLDL vers les particules LDL. En fait, nous avons déjà montré que des réductions significatives des TG avec le gemfibrozil chez des patients atteints de FCHL ont entraîné une redistribution de l’apo B et du cholestérol des particules VLDL vers les grosses particules LDL flottantes.5 Bien que cela puisse sembler augmenter la taille maximale relative des LDL et diminuer la densité maximale relative des LDL, la masse absolue du composant sdLDL du profil lipoprotéique est restée augmentée.5 Ainsi, le phénotype FCHL peut être influencé par divers facteurs environnementaux tels que l’alimentation et l’exercice, qui peuvent également modifier les taux de TG plasmatiques. En conséquence, l’IMC des patients hypertriglycéridémiques était significativement plus élevé que celui des individus sains. Bien que l’IMC soit une mesure moins exacte de l’adiposité, il est concevable que l’augmentation de l’IMC et peut-être l’adiposité centrale influencent fortement le phénotype FCHL. Les taux élevés de TG chez les personnes atteintes de la maladie de Chagas peuvent également être modulés par des facteurs génétiques tels que le gène finlandais 1q21-q23 FCHL30 ou une activité lipoprotéine lipase (LPL) à moitié normale.18 Ceci est cohérent avec des résultats antérieurs fournissant des preuves physiologiques pour les facteurs génétiques distincts, mais additifs, responsables du développement du phénotype lipidique chez les personnes atteintes de la maladie de Chagas12,15. De plus en plus de données suggèrent un lien étroit entre l’augmentation de la graisse intra-abdominale, la résistance à l’insuline et les anomalies lipidiques telles que l’augmentation de l’apo B, l’élévation des TG, la prédominance des sdLDL et la réduction des HDL. Toutes les anomalies susmentionnées sont également observées dans le LCHF. Sur la base de ces éléments, il est concevable que la combinaison des facteurs génétiques ou environnementaux sous-jacents responsables du « syndrome métabolique », ainsi que la susceptibilité héréditaire à une apo B élevée,15 soit à la base du développement du FCHL (figure 3).

La nature très variable du FCHL, qui est également associé à un risque accru de CAD,1,2 a rendu difficile l’identification et le traitement approprié de ce trouble. Ainsi, nous avons également étudié les caractéristiques communes du LCHF en comparaison avec une cohorte de sujets témoins sains appariés par l’âge et le sexe. Les trois phénotypes présentent une augmentation distincte des sdLDL plasmatiques ainsi qu’une réduction constante de la distribution relative du cholestérol dans les fractions HDL, indépendamment de l’anomalie lipidique individuelle. En outre, on a observé une augmentation des taux plasmatiques d’apo B, bien que l’ampleur de l’augmentation pour le type IV ait été moindre que pour les types IIa et IIb. La discordance apparente des taux d’apo B peut être attribuée à deux mécanismes décrits précédemment. Bien que hautement spéculatif, un mécanisme potentiel peut impliquer un renouvellement rapide des particules VLDL, qui contiennent une grande partie de l’apo B plasmatique chez les patients présentant un profil lipidique de type IV par rapport aux particules LDL. Il est toutefois plus probable que les individus des familles FCHL qui présentaient l’anomalie causant l’hypertriglycéridémie mais n’ont pas hérité de l’anomalie causant des niveaux élevés d’apo B plasmatique ont été inclus dans le phénotype de type IV. Ces résultats sont corroborés par les travaux antérieurs de Hokanson et al5 qui démontrent que les taux d’apo B plasmatiques restent élevés indépendamment des modifications des taux de TG plasmatiques induites par les médicaments.

La complexité des normes actuelles pour le diagnostic de la FCHL a récemment fait l’objet d’une grande attention. La mesure des taux d’apo B16 en présence de sdLDL semble être un meilleur outil diagnostique que les analyses lipidiques classiques.17 De plus, un rapport récent du troisième atelier sur le LCHF a proposé de redéfinir l’affection comme un trouble hypertriglycéridémique hyper-apo B.20 Bien que cette constatation soit en accord avec nos résultats chez les patients atteints d’hypertriglycéridémie (types IIb et IV), un nombre important d’individus présentant le phénotype lipidique de type IIa dans cette étude (7 sur 14 ou 50 % des individus présentant le type IIa) seraient exclus avec cette nouvelle définition car ils ne présentaient qu’une hypercholestérolémie (type IIa) et des taux d’apo B élevés. Nous avons déjà montré qu’un patient atteint de LCHF peut présenter tout le spectre des phénotypes de LCHF sur une période de suivi de 6 ans.6 Nous avons également signalé que la correction de l’hypertriglycéridémie chez les patients atteints de LCHF a peu ou pas d’effet sur la masse des particules sdLDL,5 ce qui suggère en outre que la présence d’une hypertriglycéridémie dans le LCHF peut représenter une sensibilité aux influences environnementales sur le phénotype lipidique du patient. Une étude de suivi récente portant sur 32 familles de LCHF a également montré une association significative entre l’IMC et la sévérité de l’hypertriglycéridémie.17 De plus, il a été démontré que les patients présentant des niveaux d’activité LPL à moitié normaux et un LCHF avaient des niveaux de TG plus élevés que ceux présentant un LCHF mais des niveaux normaux de LPL.18Le tableau 2 résume les principales anomalies lipidiques/lipoprotéiques qui sont associées à des taux élevés d’apo B ou de sdLDL.6,31-35 Une revue instantanée des travaux antérieurs à la lumière des résultats présentés ici suggère que les sdLDL concomitantes à des taux élevés d’apo B représentent un phénotype caractéristique du LCHF indépendant de la macrocomposition des lipoprotéines plasmatiques.

L’objectif principal de cette étude était limité à l’investigation des voies physiologiques potentielles responsables de la FCHL plutôt qu’à la détermination/validation des paramètres diagnostiques de la FCHL. Par conséquent, un taux élevé d’apo B et de sdLDL n’est pas proposé comme caractéristiques diagnostiques du FHCL. Cette limitation a été imposée par la petite taille de la cohorte et le spectre limité des dyslipidémies. En outre, environ un tiers des patients éligibles IIa et IV ont été exclus parce qu’ils prenaient des médicaments hypolipidémiants, ce qui peut biaiser la sélection des patients, car les patients présentant les cas les plus sévères étaient susceptibles de prendre des médicaments hypolipidémiants.

En résumé, nous avons étudié différents phénotypes de FCHL chez 62 patients atteints de FCHL dans le but de fournir une meilleure compréhension des changements biochimiques et biophysiques sous-jacents responsables du FCHL. La variabilité du phénotype semble être régulée par une distribution différentielle de l’apo B dans les fractions VLDL ou LDL flottantes. Les taux d’apo B étaient élevés chez les patients atteints de LCHF. Bien qu’une partie de l’apo B plasmatique existe sous forme de sdLDL, le reste se trouve dans les VLDL, qui semblent être en équilibre avec les grosses LDL flottantes dans le plasma. La variation calorique quotidienne peut déterminer les niveaux de TG et la distribution de l’apo entre les VLDL et les grosses LDL flottantes. Les sdLDL sont toujours présentes, indépendamment du phénotype lipidique des FCHL. Par conséquent, le sdLDL est la caractéristique la plus importante partagée entre les 3 phénotypes FCHL et est indépendant des niveaux classiques de lipoprotéines plasmatiques. Une deuxième caractéristique commune liée au FCHL semble être des réductions significatives de la teneur relative en cholestérol des particules HDL.

Notes de bas de page