Revue générale / Mise au pointEffets pléïotropes du sévélamer, précurseur d’agent chélateur de la voie intestinalePleiotropic effects of sevelamer: A model of intestinal tract chelating agent
Introduction
Le nombre de patients atteints de maladie rénale chronique (MRC) a augmenté de façon majeure dans le monde entier au cours des dix dernières années. Fin 2003, environ 1,1 million de personnes souffraient d’une insuffisance rénale terminale (IRT) et étaient traitées par dialyse périodique [1]. En France, on comptait 37 430 malades traités par dialyse en 2010 (en augmentation de 12 % depuis 2006), soit une prévalence de 720 par million d’habitants [2]. Les patients atteints de MRC présentent un risque élevé de maladie cardiovasculaire (CV), avec des taux de mortalité CV 10 à 20 fois plus élevés chez les patients dialysés que dans la population générale, même après stratification en fonction de l’âge, de l’origine ethnique, du sexe et de la présence d’un diabète [3]. Les patients plus jeunes sont particulièrement plus exposés et les patients dialysés âgés de 30 ans ont un risque de mortalité environ 500 fois supérieur à celui de la population en bonne santé du même âge [3]. Par conséquent, de nombreuses études expérimentales et cliniques ont récemment examiné les mécanismes sous-jacents à cette mortalité CV élevée. L’athérosclérose ainsi que l’artériosclérose y jouent un rôle crucial [4]. Ces deux types de complications impliquent des modifications morphologiques et fonctionnelles des parois artérielles. L’athérosclérose est caractérisée par un épaississement de la paroi vasculaire et un rétrécissement progressif de sa lumière du à la formation de plaques, tandis que l’artériosclérose est caractérisée par une paroi vasculaire qui se durcit. Ces deux processus pathologiques s’accompagnent d’une calcification vasculaire, qui est fréquemment observée et rapidement progressive chez les patients en IRT [5], [6], [7], [8]. Les deux formes de calcification, de l’intima et de la média, sont étroitement associées aux complications CV et en sont des facteurs prédictifs [9].
Alors que les facteurs traditionnels de risque CV, tels que le diabète et l’hypertension artérielle, sont fréquents chez les patients atteints de MRC, ces facteurs seuls ne sont pas suffisants pour expliquer la charge CV accrue. Des études suggèrent que le processus athérosclérotique accéléré observé dans la MRC implique plusieurs facteurs interdépendants, parmi lesquels [10] :
- •
la calcification vasculaire ;
- •
le stress oxydatif ;
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le dysfonctionnement endothélial ;
- •
l’inflammation chronique.
Le développement de la calcification vasculaire fait généralement partie du vieillissement normal. Ce processus est accéléré et amplifié chez les patients atteints de MRC résultant, en partie, de l’hyperphosphatémie, qui est observée chez la plupart des patients IRT [11]. Les altérations hémodynamiques et fonctionnelles secondaires à la calcification vasculaire ont un impact clinique majeur, car elles affectent de façon significative la morbidité et la mortalité des patients dialysés. Des troubles du métabolisme minéral et osseux contribuent à la pathogenèse des calcifications vasculaires liées à la MRC. La transformation des cellules du muscle lisse vasculaire en cellules de type ostéoblaste est un processus actif et parfaitement régulé, comme le sont la formation et la minéralisation osseuses. De nombreuses études in vitro ont montré que des concentrations élevées de phosphate dans le milieu de culture sont impliquées dans ce processus, induisant la production de protéines de la matrice osseuse [12]. Mais beaucoup d’autres facteurs jouent également un rôle dans le processus de calcification pathologique des vaisseaux, soit en tant que promoteurs, soit en tant qu’inhibiteurs. Une minéralisation de la paroi vasculaire se produit seulement si l’action de l’ensemble des facteurs favorisant ce processus l’emporte sur celle des inhibiteurs [12].
Le contrôle de l’hyperphosphatémie est un problème majeur chez les patients IRT. Les chélateurs de phosphate contenant du calcium sont efficaces, mais au prix d’une surcharge en calcium potentiellement nocive. Le sévélamer (Renagel®, Renvela®) est un agent chélateur du phosphate sans calcium et sans métal qui permet un contrôle de l’hyperphosphatémie aussi efficace qu’avec les chélateurs à base de calcium, mais sans augmenter la charge calcique [13], [14], [15], [16]. Le sévélamer n’est pas absorbé, son principe actif agit au niveau de l’intestin. Peu d’effets indésirables ont été rapportés. Le sévélamer sous sa forme hydrochloride était associé à une acidose métabolique à trou anionique normal, due à l’apport en chlore et à la chélation des sels biliaires [17]. Cet effet a été corrigé par l’utilisation actuelle du carbonate de sévélamer qui n’apporte plus d’anion chlore. L’absorption d’une supplémentation orale en vitamine D est perturbée par la prise concomitante de carbonate de sévélamer, aboutissant à des concentrations sériques plus faibles [18]. Il peut donc être nécessaire d’adapter la posologie en vitamine D ou de décaler la prise de vitamine D à distance du sévélamer.
En plus de ses effets hypophosphorémiants, le sévélamer a démontré qu’il atténue la progression rapide des calcifications coronaires et aortiques, souvent observée chez les patients dialysés recevant des chélateurs à base de calcium. Cette action peut être utile en ce qui concerne les complications CV chez les patients atteints de MRC [15]. Un éventail d’actions pléïotropes potentiellement bénéfiques sur la fonction CV ont également été mises en évidence avec le sévélamer. Parmi ces effets, on peut citer des effets bénéfiques sur le profil lipidique sérique, les toxines urémiques, l’inflammation, la fonction endothéliale et le remodelage osseux.
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Effet du sévélamer sur le profil lipidique dans la MRC
La MRC s’accompagne de plusieurs anomalies du métabolisme des lipoprotéines, dont certaines peuvent s’observer dès les stades précoces de la maladie et qui s’aggravent avec sa progression. Elles sont, entre autres, caractérisées par une augmentation des taux sériques des triglycérides, du cholestérol contenu dans les Very low-density lipoprotein (VLDL) et dans les Low-density lipoprotein (LDL), et une diminution du taux sérique du cholestérol contenu dans les High-density lipoprotein (HDL) [19]
Effet du sévélamer sur l’inflammation
Chez les patients atteints de MRC, les processus inflammatoires se déroulant dans la paroi vasculaire jouent probablement un rôle plus important que dans la population générale, aussi bien en ce qui concerne l’initiation et l’évolution de l’athérosclérose que le développement d’une calcification [29], [33], [34]. L’inflammation est également importante pour la transformation ultérieure de la plaque athéromateuse par des processus d’érosion, de fissure et de rupture. L’inflammation liée à la MRC
Rôle des toxines urémiques dans la MRC et contrôle pharmacologique
Le syndrome urémique est attribué à la rétention progressive d’un grand nombre de substances appelées toxines urémiques. Dans les conditions normales, ces substances sont éliminées par les reins, mais chez les patients atteints de MRC, elles sont retenues dans l’organisme. Elles peuvent interférer et interagir négativement avec un ensemble de fonctions biochimiques et biologiques normales, ayant pour conséquence une toxicité locale et/ou systémique [45]. Afin de pouvoir évaluer leurs effets,
Effet du sévélamer sur la fonction endothéliale
La dysfonction endothéliale est un événement majeur et précoce au cours de la MRC. Chez l’insuffisant rénal chronique, cette dysfonction est associée au degré d’athérosclérose et d’inflammation [84]. Les mécanismes responsables de l’atteinte endothéliale ne sont, à l’heure actuelle, qu’imparfaitement compris. De nombreuses molécules ont été décrites comme étant liées à la dysfonction endothéliale, dont, pour n’en nommer que quelques-unes :
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l’ADMA ;
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la fétuine A ;
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le phosphate ;
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la CRP ;
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la
Effet du sévélamer sur la structure et le remodelage osseux
Des troubles du métabolisme minéral et osseux sont des complications fréquemment observées chez les patients atteints de MRC. Ils représentent une cause importante de morbidité et une diminution de la qualité de vie [89]. De plus en plus de travaux suggèrent que ces troubles sont associés à un risque accru de calcification CV, de morbidité et de mortalité [90]. Un hyperparathyroïdisme se développe aux premiers stades de la MRC comme mécanisme de compensation en réponse à des taux sériques
Effet du sévélamer sur la morbi-mortalité des patients atteints de MRC
Les effets du sévélamer sur la morbi-mortalité des patients atteints de CKD pourraient être considérés comme le test ultime de ses actions pléïotropes. Cette possibilité a été évaluée par plusieurs essais cliniques. Trois études chez le patient hémodialysé ont tout d’abord montré une diminution significative de la progression des calcifications coronaires, aortiques ou valvulaires chez les patients traités par sévélamer comparé aux chélateurs de phosphate contenant du calcium [14], [15], [95].
Limites
Parmi les effets pleïotropes du sévélamer, l’action sur les facteurs circulants (effet hypocholestérolémiant, anti-inflammatoire, baisse du stress oxydant, toxines urémiques) est clairement démontrée, mais d’autres effets nécessitent encore d’être confirmés, et notamment sur :
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la survie ;
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les effets bénéfiques cardiovasculaires ;
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l’atteinte osseuse ;
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la progression de la maladie rénale chronique.
Certains des résultats discutés ici sont issus d’études expérimentales animales qui nécessitent d’être
Conclusion et perspectives
Les patients atteints de MRC présentent des taux de morbidité et mortalité CV plus élevés que la population générale appariée pour l’âge et le sexe. L’hyperphosphorémie, l’inflammation, le stress oxydatif et les calcifications vasculaires représentent des facteurs interdépendants qui semblent participer à ce risque accru.
Le chélateur de phosphate sévélamer ne permet pas seulement d’abaisser la phosphorémie, mais il réduit également les taux sériques des lipoprotéines athérogènes et des
Déclaration d’intérêts
Ziad A. Massy déclare avoir reçu des honoraires pour des présentations scientifiques de Genzyme/Sanofi, Amgen, FMC, Vifor, Abbott, Chugai, et avoir reçu des subventions/soutien à la recherche de FMC, Baxter, Amgen, Genzyme/Sanofi.
Julien Maizel déclare avoir reçu des subventions/soutien à la recherche de Genzyme/Sanofi.
Ce travail a été soutenu par subvention de Genzyme/Sanofi.
Remerciements
Nous remercions vivement le Pr Tilman Drueke pour sa lecture critique de ce texte.
Références (104)
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Clinical epidemiology of cardiovascular disease in chronic renal disease
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(1998) - et al.
Electron beam computed tomography in the evaluation of cardiac calcification in chronic dialysis patients
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(1996) - et al.
A comparison of the calcium-free phosphate binder sevelamer hydrochloride with calcium acetate in the treatment of hyperphosphatemia in hemodialysis patients
Am J Kidney Dis
(1999) - et al.
Effects of sevelamer and calcium on coronary artery calcification in patients new to hemodialysis
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(2005) - et al.
Sevelamer attenuates the progression of coronary and aortic calcification in hemodialysis patients
Kidney Int
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A randomized crossover trial comparing sevelamer with calcium acetate in children with CKD
Am J Kidney Dis
(2006) - et al.
LDL cholesterol in CKD–to treat or not to treat?
Kidney Int
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Bile acid binding to sevelamer HCl
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(2002) - et al.
Potential antiatherogenic and anti-inflammatory properties of sevelamer in maintenance hemodialysis patients
Am Heart J
(2005) - et al.
Inflammation enhances cardiovascular risk and mortality in hemodialysis patients
Kidney Int
(1999)