FOIE ET SURCHARGE PONDERALE MECANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES - INSERM U764 Hépato-gastroentérologie

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FOIE ET SURCHARGE PONDERALE MECANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES - INSERM U764 Hépato-gastroentérologie
FOIE ET SURCHARGE PONDERALE
MECANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES

 Hépato-gastroentérologie     INSERM U764
     Antoine Béclère             Clamart
         Clamart
        Gabriel Perlemuter – Sylvie Naveau
FOIE ET SURCHARGE PONDERALE MECANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES - INSERM U764 Hépato-gastroentérologie
Surcharge pondérale en France
% population

                              1ère cause
                41,6 %        d’élévation des
                              transaminases
                              3e cause cirrhose

                           Alcool : 1500 à 2500 par million
                           VHC : 45000
                           NAFLD : 8 % obèses - 10000

                                            ObEpi 2006
FOIE ET SURCHARGE PONDERALE MECANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES - INSERM U764 Hépato-gastroentérologie
Evolution du périmètre abdominal
            en France
   cm

                             ObEpi 2006
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Foie normal   Stéatose : foie gras
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STÉATOSE
Accumulation de gouttelettes de triglycérides dans les
hépatocytes
  Microvésiculaire
  Macrovésiculaire
Longtemps considérée comme une maladie bénigne
Absence de complication ?
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STÉATOHÉPATITE NON ALCOOLIQUE

Stéatopathie non alcoolique (NAFLD)
  Stéatose
  Stéatohépatite non alcoolique (NASH)
  Fibrose – cirrhose
Forme d'hépatite chronique
  Modifications histologiques semblables à celles induites par
  l'alcool
  Absence de consommation d'alcool
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Les stéatoses non-alcooliques
   Associées à l’insulino-résistance
       Diabète, obésité, hyperlipidémie
       syndrome des ovaires polykystiques
   Causes nutritionnelles
       Dénutrition, cachexie, amaigrissement rapide
       Chirurgie gastrointestinale
       Nutrition parentérale
   Métaboliques ou génétiques
       Grossesse, lipodystrophies, glycogénoses, dysbétalipoprotéinémie
   Médicamenteuses
       Corticoïdes, amiodarone, methotrexate, tamoxifène, aspirine, inhibiteurs
       calciques, tétracyclines
   Autres
FOIE ET SURCHARGE PONDERALE MECANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES - INSERM U764 Hépato-gastroentérologie
FOIE ET SURCHARGE PONDERALE MECANISMES PHYSIOPATHOLOGIQUES - INSERM U764 Hépato-gastroentérologie
Stéatose: lésion à risque de tumeur ?
                 Risque relatif de décès par cancer chez
                   l’homme aux USA de 1982 à 1998 en
                            fonction de l’IMC

                               Calle EE N Engl J Med 2003
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Syndrome métabolique
                    Syndrome d’insulino
                        -résistance
                      International Diabetes Federation (IDF)
Obésité tronculaire
      Périmètre abdominal ≥ 94 cm (homme) ou ≥ 80 cm (femme)
Au moins 2 des paramètres suivants
      Triglycérides ≥ 1,50 g/l [1,7 mmol/l] ou hypertriglycéridémie traitée;
      HDL-cholesterol < 0,40 g/l [1,0 mmol/l] (homme) ou < 0,50 g/l [1,3 mmol/l]
     (femmes) ou hypercholestérolémie traitée
      Pression artérielle systolique ≥ 130 mm Hg ou diastolique ≥ 85 mmHg) ou
     HTA traitée
      Glycémie ≥ 1,0 g/l [5,6 mmol/l ] ou diabète de type II traité
                                  www.idf.org/webdata/docs/Metabolic_syndrome_definition.pdf
Stéatose et syndrome métabolique

   La prévalence de la stéatose augmente avec la
    présence des différents facteurs du syndrome
    métabolique
      HTA : OR NASH 5,2 [2,0 – 13,5]
      Syndrome métabolique
        • Homme OR NASH 4,0 [2,63 – 6,08]
        • Femme OR NASH 11,2 [4,85 – 25,87]

                                              Knober QJM 1999
                                              Dixon Gastroenterology 2001
                                              Hamaguchi Ann Inter Med 2005
Théorie des 2 étapes
       Insulino-résistance
                                         Etape 2

          Etape 1

 OBESITE
                                          20 %
                                        Stress oxydant
                                        Cytokines
                                        Adipokines
                                        Endotoxines
                                        NKT

Day Gastroenterology 1998
ACTIONS DE L’INSULINE

                                          Inhibition de la production de glucose

                           INSULINE

                                  AGL
       TG
        TG
TG
 TG
                                        Augmentation de l’utilisation du glucose
      Inhibition de la lipolyse
Interaction gènes / environnement
                Environnement
                                         Gènes impliqués dans
                -  apports caloriques
                                          l’insulino-résistance
                -  activité physique

       Cellules β                                             Cellules β
       normales                                              susceptibles
                          Obésité/insulino-résistance

        Cellules β                                        Cellules β
        -  fonction                                      - Dysfonction
        -  nombre                                        - Apoptose

Hyperinsulinémie compensée                                  Diabète
Tolérance au glucose correcte        Kahn Nature 2006
Déficit de sécrétion en insuline

« Glucolipotoxicité » : cercle vicieux évoluant sur ≈ 20 ans   Kahn Nature 2006
Muscle et insulino-résistance
                                            Vieillissement
                                            Défaut d’exercice

                              Diminution β-oxydation des acides gras

                                   Déficit fonction mitochondriale

                                    Accumulation des acides gras

                              Résistance à la voie de signalisation de l’insuline

                                          INSULINO RESISTANCE
Begriche Mitochondrion 2006
Adipocyte et insulino-résistance

             TG
              TG         Diminution production
     TG
      TG                transporteur du glucose   Hyperglyémie
                                GLUT-4

                                                   INSULINO-RESISTANCE
 Obésité

                    Résistance à la voie de
                                                  Hyperinsulinémie
                       signalisation de
                           l’insuline

Begriche Mitochondrion 2006
Foie et insulino-résistance

Browning J Clin Invest 2004
Insulino-résistance et stéatose

                          Browning J Clin Invest 2004
La stéatose : un nouvel équilibre
Relargage des
                                      Synthèse hépatique
AG par le tissu
                                        de triglycérides
   adipeux

                Veine porte
             Artère hépatique                  Accumulation

                         STEATOSE
                                                  Utilisation

          Oxydation                    Sécrétion
      - mitochondriale            - anomalie de la MTP
       - peroxisomale
       - microsomale
Rupture de l’équilibre: de la stéatose à la stéatohépatite
 Stéatose                       Acides gras

       Mitochondrie            Peroxysomes               Microsomes
                                                  Réticulum endoplasmique

                        Formes réactives de l’O2 (ROS)

                NF-κB                  Cytokines et         Stéatohépatite
                                       Chimokines

            Déplétion en NKT
                                       Endotoxines
Stress oxydant

                 Browning
                 J Clin Invest 2004
RÔLE CENTRAL DES CYTOKINES DANS LA
       STEATOHEPATITE LIEE A L’OBESITE
                                                         - Inflammation
Endotoxines    TLR 4                             TNF     - Chimiokines
   LPS                          Kupffer                  - Migration leucocytaire
                                                         hépatique

                   TNF                        TGF β

                              TGF β
       Hépatocyte                         Cellule stellaire

     - Prolifération
     - Apoptose
                                                              Fibrose
     - Stress oxydatif
     - Système anti-oxydant
                                                    Tilg N Engl J Med 2000
TNF et stéatohépatite
                                      NF- κB               Inflammation
                                       actif

                                           Défaut
                    TNF                                    Insulino-résistance
                                       signalisation
                                          insuline

                                                       Nécrose
                                                       Apopotse
                                       Hépatocyte      TGF β
                                                       Lésions mitochondriales

Perlemuter Nat Clin Pract Endocrinol Metab 2007
Les endotoxines :
       interaction foie - intestin

   By-pass jéjuno-iléal : lésions hépatiques les
    plus sévères

   Bien montré pour l’hépatite alcoolique

                                          Poltorak Science 1998
                                          Poggi Diabetes 2007
Le traitement antibiotique améliore
           l’état du foie
  % Poids foie /      8
                      7
                                                   *                   EAU
   Poids total        6
                      5                                                ANTIBIOS
                      4
                      3
                      2
                      1
                      0
                           Témoin               ob/ob

                    ALAT                                       ASAT
              600                                         600
              500                                         500
              400                                         400
      (U/L)

                                                  (U/L)
                                                                        p < 0,001
                                    p < 0,001
              300                                         300
              200
                                    *                     200           *
              100                                         100
               0                                           0
                      J0        J15                               J0   J15
Le traitement antibiotique diminue
           l’inflammation hépatique
                                  Water                        ATB

                                     X 20                      X 20

                     60
lymphocytes (x103)
 Number of hepatic

                     50
                                                                     Water
                     40                       *       *
                             *                                       Antibiotics
                     30
                                     *                     *
                     20
                     10
                     0
                          CD4+T   CD8+T     NKT   B       NK
Déplétion du foie en NKT

   Expriment marqueurs
      NK 1.1
      Récepteur αβ des cellules T
      CD4
   Régulent la réponse TH1 versus TH2
   La déplétion
      Oriente la réponse immunitaire vers TH1: TNF, IFN γ
      Est liée à une apoptose dans le foie (souris ob/ob)
   Apport de NKT: amélioration stéatose
                                                        Li Hepatology 2004
                                                       Elinav J Pathol 2006
Dialogue foie – tissu adipeux : les adipokines
    Cytokines sécrétées par le tissu adipeux
        Adipocytes
        Macrophages
    Adiponectine
        Produite par adipocytes
        Insulinosensibilisante et antiinflammatoire
        Diminue dans l’obésité
        Corrélation inverse avec la masse grasse et le niveau d’insulinorésistance
    Leptine
        Produite par adipocytes
        Régule la satiété                                Le tissu adipeux n’est
        Jouerait un rôle dans la fibrogenèse             pas seulement un lieu
    Autres adipokines: visfatine, vaspine                  de stockage des
                                                                graisses
    Autres cytokines et chimiokines
                                                           mais un vrai tissu
        TNF, IL-6
                                                               endocrine !
Sd métabolique
                     Réponse
                                  NASH
                     inadaptée

                                 Profil
                                 métabolique
                                 normal
                     Réponse
                      adaptée

Deprés Nature 2006
Le système cannabinoïde

Cannabis
  Constituant de la marijuana
  Plus de 60 composés
  THC : delta9-tetrahydrocannabinol
Deux récepteurs couplés aux protéines G
  CB1
  CB2
Le récepteur CB 1

Exprimé dans
   Système nerveux central
   Système nerveux périphérique
Effets
   Psychoactif
   Analgésique
   Orexigène
   Antiémétiques
           CB 1 est le récepteur de la marijuana
Le récepteur CB 2

Moins bien connu
Exprimé dans
   Cellules immunitaires
Effets
   Immunomodulateurs
   Antiinflammatoires
Les récepteurs CB 1 et CB 2 dans le foie

Moins bien connus
Faible expression CB 1 et CB 2

Les expressions pourraient être beaucoup plus larges

   Ouvertures de voies thérapeutiques nouvelles
Augmentation de l’expression
 de CB1 en cas de cirrhose

     Témoin

    Cirrhose
                      Teixeira-Clerc Nat Med 2006
L’inhibition de CB1 diminue la fibrose hépatique

                                   Teixeira-Clerc Nat Med 2006
Mais CB 2 inhibe la fibrose !

  Activation of CB2 receptors reduces accumulation of
human hepatic myofibroblasts: A novel antifibrogenic
strategy in the liver ? ABSTR. J Hepatol 2004
Traitements
Réduction pondérale
Éviter l'alcool
Traitement des facteurs de risque associés
  Diabète
   • Metformine
  Hyperlipidémie
  Hyperferritinémie
   • Saignées
Perte de poids

Médicaments
                                                 Pourraient être utile
  Orlistat (Xénical)
                                                 2 études non
  Sibutamine (Sibutral)
                                                  randomisées sur
  Rimonaban                                       l’élévation des ALAT
Chirurgie
  Gastroplastie (anneau)
  Bypass gastrique

Clarck Obes Res 2005      Mattar Ann Surg 2005
Harrison Aliment Pharmacol Ther 2004
Perte de poids

Diminue l’insulino-résistance
Améliore l’histologie hépatique
Progressive : 0,5 à 1 kg / semaine
Perte trop rapide
  Jeûne, restriction calorique trop sévère
  Aggravation « paradoxale » des lésions du foie
  Mobilisation des réserves en AG toxiques pour le
   foie
Activité physique
   30 minutes de marche par jour
Eviter l’alcool
Andersen J Hepatol 1991   Palmer Gastroenterology 1990
Chirurgie bariatrique

Gastroplastie verticale calibrée   Anneau gastrique
Chirurgie bariatrique

              Mathurin Gastroenterology 2006
SENSIBILISATION A L’INSULINE

Metformine
Glitazones
   Troglitazone : hépatite fulminante
   Rosiglitazone (Avandia)
   Pioglitazone (Actos)
METFORMINE ET NASH

         Metformin reverses fatty liver
         disease in obese, leptin-deficient
         mice
         Hui Zhi Lin et al. Nature Medicine
METFORMINE ET NASH - homme

                    Marchenisi et al.
                    Lancet 2001
PPAR α, γ
 PPAR γ
   Exprimé dans le tissu adipeux
   Rôle dans la différenciation
   adipocytaire
   Inhibe la voie NFκB
   Diminue chez le rat après
   consommation d’alcool
 PPAR α
   Exprimé dans le foie
   Rôle dans la β-oxydation
   Inhibe la voie NFκB
   Diminue dans le foie chez la souris
   après consommation d’alcool
AGONISTES PPAR Gamma
 Rosiglitazone (Avandia)

                     Neuschwander-Tetri BA
                     Hepatology 2003
Pioglitazone (Actos) : étude randomisée

Belfort R. N Engl
J Med 2006
Pioglitazone (Actos) : étude randomisée

Belfort R. N Engl
J Med 2006
TRAITEMENT HYPOLIPEMIANT
Fibrates
   Gemfibrozil : amélioration des transaminases
      600 mg/j 1 mois                Basaranoglu J Hepatol1999

Statines
   Atorvastatine : étude pilote ; amélioration
   biologique et histologique
 Horlander Abstr 2001

Atorvastatine ou UDCA
  Amélioration transaminases et augmentation de la
   densité du foie si atorvastatine
 Kiyici Can J Gastroenterol 2003
UDCA

UDCA
 13 – 15 mg/kg/j
 2 ans
 Plus de 100 patients
 Histo non modifiée            Lindor Hepatology 2004
UDCA

48 patients – 2 ans
15 UCDA/Vit E
18 UDCA/P
15 P/P
                             Dufour Clin Gastroenterol Hepatol 2006
Antagoniste CB1 (rimonaban) et paramètres métaboliques

Nissen, S. E. et al. JAMA
2008;299:1547-1560.
Effets secondaires

Nissen, S. E. et al. JAMA
2008;299:1547-1560.
TRAITEMENTS

Limiter la peroxydation
  Anti-oxydants
   • Vitamine E
   • Précurseurs du glutathion
  Fibrates ?
Limiter l'action des cytokines
  Metronidazole
  Metformine
  Probiotiques
                      Lin HZ et al. Nat Med 2000;6:998-1003
Insulino-résistance

Coeur        HTA              Dyslipidémie       Vasculaire

                       Foie

        Pas de traitement spécifiquement hépatique
Hépato-gastroentérologie
    Antoine Béclère
        Pr Sylvie Naveau
      Pr Gabriel Perlemuter
       Dr Amani Asnacios
      Dr Nadège Barri-Ova
      Dr Barabara Dauvois
       Dr Micheline Njike
          Dr Axel Balian
            INSERM U 764
Institut Paris-Sud sur les cytokines
  Dr Anne-Marie Cassard-Doulcier
        Mlle Hédia Boujedidi
         Pr Dominique Emilie
        Pr Gabriel Perlemuter
Conclusion: stéatose et surpoids
Stéato-hépatite non alcoolique
  Maladie longtemps méconnue
  1ère cause d’élévation des transaminases chez l’obèse
  3e cause de cirrhose
La PBH permet d’évaluer le pronostic
  Fibrose
  Cirrhose
Pas de traitement véritablement satisfaisant
Etroitement associée au syndrome métabolique
Aggrave les autres maladies du foie : VHC, alcool
Alcool et surpoids

   Surpoids
      Facteur de risque de cirrhose
      Surpoids > 10 ans OR=2,15

   IMC et glycémie
      Facteurs de risque indépendants de fibrose au cours de
      l’hépatite alcoolique

                                         Naveau Hepatology 1997
                                         Raynard Hepatology 2002
Surpoids et VHC
  CAPSIDE VHC
     TG         apo B
                                            Génotype 3
                                               Stéatose virale
Assemblage       MTP       Capside VHC
                                            Génotype non 3
                                               Liée à une NAFLD associée
   Défaut sécrétion VLDL

    Accumulation TG
     cytoplasmique

      STEATOSE                                      Perlemuter FASEB J 2002
Hépato-gastroentérologie
      Antoine Béclère
     Gabriel Perlemuter
       Sylvie Naveau

           INSERM U 764
Institut Paris-Sud sur les cytokines
          Amélie Bigorgne
           Hédia Boujedidi
          Laurence Delbos
   Anne-Marie Cassard-Doulcier
          Dominique Emilie
         Gabriel Perlemuter
Insulino-résistance

 Tissu adipeux

                       Veine porte
↑ Acides gras libres                      Foie

↓ Captation glucose
                                 ↑ Production hépatique de glucose
↓ Synthèse de triglycérides
                                 (néoglucogenèse)
                                     ↑ Synthèse de triglycérides     Stéatose
Foie et insulino-résistance
       Afflux massif d’acides gras vers le foie
                     STEATOSE

                    Acides gras

                                              MICROSOMES
MITOCHONDRIE      PEROXYSOMES
                                        réticulum endoplasmique

           Formes réactives de l’O2 (ROS)
TNF et inhibition de la voie de
  signalisation de l’insuline

                Tyr     AKT
      P
Ser
          TNF
LPS

               TLR4
                               cytoplasme

                 IKB
        NFKB           Phosphorylation
                       d’IKB

              NFKB IKB P

                                  IKB
                                        P
                                            IKB
                                                  P

              NFKB

noyau
Déplétion du foie en NKT
   Inhibition de l’apoptose par norépinéprhine
                                           Li Hepatology 2000

   Transfert adoptif NKT
       Diminution stéatose
                                           Elinav J Pathol 2006
   Mais réponse systémique au LPS moins efficace !
                                       Nagarajan J Immunol 2007
Adipokines

   Leptine
      Produite par adipocytes
      Régule la satiété
      Jouerait un rôle dans la fibrogenèse
   Résistine                                Mara Gastroenterology 2002
      Proinflammatoire
   Autres adipokines: visfatine, vaspine
   Autres cytokines et chimiokines
      TNF
      IL-6               Favorise l’insulinorésistance
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