Validation de biomarqueurs du remodelage de la matrice extracellulaire chez des patients ayant une insuffisance cardiaque : Données des études EPHESUS et CARE-HF

par wafae Iraqi

Thèse de doctorat en Pharmacologie

Sous la direction de Faiez Zannad.

Soutenue le 16-10-2009

à Nancy 1 , dans le cadre de BioSE , en partenariat avec INSERM U.961 (équipe de recherche) .

Le président du jury était Pascal Bousquet.

Le jury était composé de Faiez Zannad, Jean-Noël Trochu, Alain Cohen-Solal, Pascal Bousquet, Patrick Rossignol.

Les rapporteurs étaient Jean-Noël Trochu, Alain Cohen-Solal.


  • Résumé

    Le remodelage du ventricule gauche (VG) est l’un des déterminants de la survenue d’une insuffisance cardiaque (IC). Les biomarqueurs circulants du collagène sont des outils utiles pour évaluer le remodelage cardiaque, plus spécifiquement lié au remodelage la matrice extracellulaire (MEC). Ce phénomène n’a pas encore été étudié chez des patients avec un infarctus du myocarde (IDM) aigu compliqué par une IC de même que l’influence de la thérapie par resynchronisation cardiaque (TRC) dans l’IC. Le but de ce travail était d’évaluer le potentiel des biomarqueurs circulants du collagène comme outils d’analyse du remodelage, en liaison avec le pronostic cardiovasculaire • chez les patients de l’étude EPHESUS, essai randomisé contre placebo réalisé pour tester l’hypothèse selon laquelle le traitement par éplérénone, un anti-aldostérone qui bloque sélectivement le récepteur minéralocorticoïde, diminue la mortalité globale et la mortalité cardiovasculaire ou les hospitalisations pour événements cardiovasculaires chez les patients avec IDM aigu compliqué par une dysfonction VG et une IC, et traités par thérapie médicamenteuse standard incluant des IEC, et • chez des patients avec une IC modérée ou sévère due à une dysfonction du VG associée à un asynchronisme cardiaque, déjà traités par diurétiques et traitement pharmacologique optimal incluant des IEC et des ß-bloquants, sous l’influence de la resynchronisation cardiaque vs traitement médical usuel, inclus dans l’essai contrôlé CARE-HF. Matériel et méthodes : Nous avons analysé les données et prélèvements sériques des patients de la cohorte EPHESUS en début d’étude, 6 mois et 9 mois, pour doser les biomarqueurs de synthèse PIIINP et PINP ainsi que le biomarqueur de dégradation ICTP et l’inhibiteur tissulaire des métalloprotéinases matricielles (MMP) TIMP-1. Nous avons dosé PIIINP, PINP, ICTP et MMP-1 sur les échantillons sériques disponibles en début d’étude, 3 mois et 18 mois de la cohorte CARE-HF. Résultats: Dans l’étude EPHESUS, les concentrations des biomarqueurs variaient de façon significative au cours du temps et l’éplérénone diminuait significativement les concentrations des biomarqueurs de synthèse du collagène pendant le suivi, impliquant que le turnover de la MEC est un processus actif chez les patients en IC chronique et que ce turnover peut être inhibé par un antagoniste de l’aldostérone. Les biomarqueurs de la MEC se sont montrés associés au BNP et à la hs-CRP confirmant l’intrication dans l’IDM de mécanismes de remodelage matriciel, de stretch myocytaire et d’inflammation. Enfin, l’association de concentrations élevées d’ICTP et de BNP était prédictive de la survenue d’évènements suggérant que le concept de remodelage et de progression de l’IC implique à la fois une dégradation augmentée du support matriciel et une augmentation de la tension pariétale du VG. Dans l’étude CARE-HF, les concentrations des biomarqueurs du turnover du collagène de la MEC cardiaque ne montraient pas de modification significative au cours des 18 mois de suivi et le traitement par resynchronisation cardiaque ne les influençait pas significativement. Seul les concentrations du marqueur neurohormonal NT-ProBNP diminuaient long terme dans le groupe TRC. Ces biomarqueurs sont liés de façon significative à différents déterminants de la sévérité de la maladie (fonction rénale, fraction d’éjection du VG, protéine réactive C). PIIINP est significativement associé à la survenue d’évènements et ce, de façon indépendante et donc complémentaire à l’information apportée par le NT-ProBNP. Ni le NT-ProBNP ni aucun des biomarqueurs du collagène ne se sont révélés pouvoir discriminer les patients les plus à même de bénéficier du TRC. Conclusion : Les biomarqueurs circulants collagéniques de la MEC subissent des modifications reflétant le remodelage matriciel en phase aiguë d’une IC à la suite d’un IDM. L’éplérénone exerce une partie de son bénéfice clinique chez ces patients en agissant sur le remodelage de la MEC, et ce processus est reflété grâce à ses biomarqueurs. En contexte aigu comme en chronique, les biomarqueurs du collagène sont prédictifs des évènements. Le degré de fibrose, tel qu’évalué par les biomarqueurs n’est pas lié au degré d’asynchronisme et n’est pas associé au succès thérapeutique de la TRC préconisée chez des patients IC avec un asynchronisme

  • Titre traduit

    Validation of extracellular matrix remodelling biomarkers in patients with heart failure : Insights from the EPHESUS and CARE-HF trials


  • Résumé

    Background—Left ventricular (LV) remodeling is one of the determinants of heart failure (HF).Circulating biomarkers of collagen turnover provide a useful tool for the assessment of cardiac extracellular matrix (ECM) remodeling. This process has not been investigated in patients with congestive HF and LV systolic dysfunction after acute myocardial infarction (AMI) neither the influence of cardiac resynchronisation therapy (CRT) on such biomarkers was. The aim of this work was to evaluate collagen circulating biomarkers as assessment tools of ECM remodeling, in relation with cardiovascular prognosis: • In patients from the Eplerenone Post–Acute Myocardial Infarction Heart Failure Efficacy and Survival Study (EPHESUS). This trial evaluated the effects of the selective aldosterone receptor antagonist eplerenone versus placebo in decreasing all cause deaths rate, cardiovascular mortality or cardiovascular hospitalisations, in patients with HF after AMI complicated by LVSD and treated by standard pharmacologic therapy including angiotensin converting-enzyme inhibitors, beta-blockers and diuretics. and • In patients with moderate to severe HF with LV dysfunction and cardiac dyssynchrony, already receiving standard pharmacologic therapy including angiotensin converting-enzyme inhibitors, beta-blockers and diuretics. Patients were randomly assigned to treatment with pharmacological therapy alone or with the addition of CRT in the Cardiac Resynchronization in Heart Failure (CARE-HF) trial. Methods? Serum levels of collagen biomarkers: synthesis biomarkers PIIINP and PINP, degradation marker type I collagen telopeptide (ICTP) and metalloproteinase (MMP) inhibitors (TIMP-1), were measured in 476 patients from the EPHESUS study at baseline, 6 and 9 months. Serial measurements of serum levels of PIIINP, PINP, ICTP and MMP-1 were measured in 260 patients enrolled in the CARE-HF trial at baseline, 3 and 18 months. Results? In the EPHESUS study the combination of ICTP and brain natriuretic peptide (BNP) levels above median at baseline was associated with all-cause mortality and the composite end point of cardiovascular death or heart failure hospitalization. During follow-up, levels of PINP and PIIINP were found to be consistently lower in the eplerenone group and significantly lower after 6 months. In the CARE-HF study, baseline serum concentrations of PIIINP were strongly associated with long-term mortality independently from NT-ProBNP. Serum PIIINP concentrations were similar in patients assigned to CRT or control during follow-up. Neither NT-ProBNP nor any of the tested collagen biomarkers predicted the response to CRT. Conclusion : Changes in biomarkers of collagen synthesis and degradation suggest that extracellular matrix remodeling is an active process in patients in the acute phase of HF after AMI. Eplerenone suppresses post–acute myocardial infarction collagen turnover changes and acts through ECM remodeling. Collagen biomarkers are associated with cardiovascular outcomes in acute and chronic HF settings. Fibrosis degree, as assessed by collagen biomarker circulating levels is not associated with dyssynchrony degree and with beneficial effects of CRT, which is recommended in HF patients with dyssynchrony.


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