Analyse des causes et des conséquences de la résistance aux anti-vitamines K associée à l’activité Vitamine K époxyde réductase

• Main Author: Matagrin, Benjamin
• Other Authors: Lyon 1
• Language: fr
• Published: 2014
• Subjects: Vkorcl; Vkorcl-/l; AVK; Résistance; Mutation; Hydroxyvitamine K; Calcification; 570
• Online Access: http://www.theses.fr/2014LYO10136

Le premier axe de ce travail de thèse s'est d'abord orienté vers la détermination des causes biochimiques de la résistance aux AVK liée au polymorphisme du gène Vkorcl. Ainsi, 26 mutations spontanées ont été répertoriées sur le gène Vkorcl chez des hommes recevant des doses augmentées d'AVK. Cependant, l'association entre la résistance et les réelles causes pharmacogénétiques, a parfois été établie de manière un peu hâtive. Nous avons donc, dans un premier temps, voulu confirmer ou non ces liens de causalités, en caractérisant le profile enzymatique de chaque mutant. L'expression hétérologue de ces enzymes mutées, par la levure Pichia pastoris, n'a permis de révéler uniquement 6 mutations réellement impliquées dans le phénotype résistant. De la même manière, nous avons ensuite déterminé l'efficacité d'un nouvel AVK, la Tecarfarine, sur ces mêmes mutants. Cet AVK, contournant toute forme de résistance liée aux polymorphismes des CYP450, présente un avantage relatif face à certaines SNP de Vkorcl. Dans un second temps, nous avons établi les caractéristiques catalytiques d'une nouvelle enzyme paralogue de VKORC1, la VKORC1-L1. Etant également dotée d'une activité vitamine K époxyde réductase, nous voulions éclaircir sont rôle biologique ainsi que sa répartition dans les différents tissus. La VKORC1-L1 apparait alors bien plus résistante aux AVK que VKORC1 malgré une forte homologie de structure. Les propriétés catalytiques de VKORC1-L1 et sa répartition biologique oriente alors sont rôle vers l'activation des PVKD extra- hépatiques, expliquant l'absence d'influence des traitements AVK sur les autres processus vitamine K dépendants. Enfin, grâce à ces résultats, une étude Structure/Fonction de ces 2 enzymes, basée sur la mutagénèse dirigée, nous a permis de révéler certains AA de VKORC1- L1 responsable de son phénotype résistant. Cette étude nous a alors permis de mieux comprendre l'implication de différents acides aminés dans l'interaction avec les AVK chez VKORC1 et VKORC1-L1 et de dévoiler un peu plus leur mécanisme enzymatique. Le deuxième axe de ce travail s'est construit, cette fois-ci, autour des conséquences biochimiques et physiologiques des ces SNP de Vkorcl chez l'homme et le rongeur. Nous avons alors révélé chez le rat des mutations responsables de la perte de vitamine K sous forme de 3-OH au sein du cycle de recyclage. Une explication mécanistique à alors été apportée afin de mieux comprendre cette altération du cycle de recyclage conduisant à terme vers un état de subcarence chez ces animaux. Cet état de subcarence en vitamine K est alors décrit comme le « coût biologique de la résistance aux AVK ». Ce coût biologique va alors avoir des répercussions sur de nombreux processus liés à la vitamine K, comme la calcification des tissus mous mené par la MGP. Nous avons alors tenté de créer un modèle animal, à partir d'une souche de rat possédant une mutation en positon 139 sur Vkorcl causant cette fuite sous forme de 3-OH vitamine K. Ce modèle animal mime parfaitement la calcification au niveau de la média artérielle, de part une simple diminution de l'apport en vitamine K dans l'alimentation, pendant environ 5 semaines. Ces calcifications s'observent dans les artères de multiples organes et reproduisent ce qu'il se manifeste chez les personnes âgées ou souffrant d'IRC. Ce modèle pourra donc à l'avenir supplanter les autres modèles de calcifications artérielles, nécessitant des traitements lourds et une attention toute particulière. Le modèle développé dans cette étude est simple à mettre en place, assez court, peu onéreux et permettra à terme d'étudier des maladies cardiovasculaires comme l'hypertension systolique isolée === .