Démonstration in vitro des effets directs liés aux plaquettes de l'enzyme PCSK9

Le rôle central des plaquettes lors d'événements ischémiques artériels, tels que l'infarctus du myocarde (IM), les accidents vasculaires cérébraux et les décès cardiovasculaires (CV), ainsi que le rôle important d'un traitement antiplaquettaire puissant dans la réduction de ces événements, ont été bien définis. Une association indépendante entre les taux plasmatiques de PCSK9, la réactivité plaquettaire élevée et les résultats ischémiques chez les patients atteints de syndromes coronariens aigus (SCA) a été démontrée. L'association des taux plasmatiques de PCSK9 avec le risque de maladie coronarienne (MAC), indépendamment des taux de cholestérol à lipoprotéines de basse densité (LDL-C), a été suggérée. Sur la base d'une méta-analyse d'essais portant sur des patients atteints de maladies cardiovasculaires (MCV) à risque moyen-élevé, les enquêteurs ont démontré une mortalité significative et une réduction de l'IM avec les anticorps PCSK9 et ont suggéré un rôle ischémique/antiplaquettaire pertinent des anticorps PCSK9. Ces observations confortent l'hypothèse selon laquelle les effets anti-ischémiques du traitement par inhibiteur de PCSK9 sont liés à ses effets pléiotropes sur les plaquettes.

Des études in vitro, animales et humaines ont suggéré les effets directs des inhibiteurs de PCSK9 et de PCSK9 sur les plaquettes. PCSK9 active indirectement les plaquettes via des taux élevés de LDL-C et d'oxLDL. L'oxLDL peut activer les plaquettes en se liant aux récepteurs piégeurs CD36 et LOX-1. De plus, une relation directe entre PCSK9 et l'activation des plaquettes via les récepteurs piégeurs CD36 et le récepteur LDL oxydé de type lectine (LOX) -1 a été suggérée. L'incubation de la protéine PCSK9 humaine recombinante avec du plasma riche en plaquettes prélevé chez des sujets sains a considérablement amélioré l'expression des récepteurs GPIIb/IIIa activés et l'agrégation plaquettaire induite par des concentrations sous-optimales d'épinéphrine. Dans des expériences in vitro, l’exposition à la PCSK9 recombinante humaine a amélioré l’expression de LOX-1 dans les cellules endothéliales vasculaires humaines et les cellules musculaires lisses. De même, les souris LOX-1 KO présentaient des taux de PCSK9 inférieurs et les souris PCSK9-KO présentaient des taux de LOX-1 beaucoup plus faibles, indiquant une relation réciproque entre PCSK9 et LOX-1. Une relation réciproque similaire entre les niveaux de PCSK9 et l’expression de LOX-1 et CD36 n’a pas été démontrée dans les plaquettes humaines.

Des expériences d'immunoempreinte in vitro ont démontré la présence de PCSK9 dans les plaquettes obtenues auprès de patients atteints de coronaropathie, et des expériences de cytométrie en flux ont démontré que le peptide lié au collagène (CP) améliorait de manière significative l'expression de surface de PCSK9 sur les plaquettes. De plus, les anticorps PCSK9 ont inhibé de manière significative l'agrégation plaquettaire induite par l'ADP et la CP et la formation de thrombus plaquettaire-dépendante sur la surface du collagène immobilisé sous un taux de cisaillement élevé (1 000 s-1). La liaison de PCSK9 à CD36 déclenche l'activation des plaquettes par l'activation de la nicotinamide adénine dinucléotide phosphate oxydase (Nox)2, la libération d'espèces réactives de l'oxygène (ROS), puis l'activation du récepteur GPIIb/IIIa et la libération de la p-sélectine. De plus, Nox2 induit la génération de 8-iso-prostaglandine F2α et de thromboxane (Tx) A2 via l'activation de la phospholipase cytosolique A2 et aboutit finalement à l'activation du récepteur GP-IIb/IIIa et à la libération de la p-sélectine. La relation entre la PCSK9 plasmatique, la 11-déhydro-TxB2 urinaire et les événements CV chez les patients atteints de fibrillation auriculaire a été démontrée. De plus, les plaquettes lavées remises en suspension dans le plasma de patients atteints d'hypercholestérolémie familiale après un traitement par un inhibiteur de PCSK9 ont induit une agrégation plaquettaire et une libération de peptide soluble dérivé de Nox2 (sNox2-dp) inférieures à celles obtenues avec du plasma avant le traitement par un inhibiteur de PCSK9 dans une étude in vitro. Cette réduction a été inversée par l’ajout d’oxLDL. De plus, l'agrégation plaquettaire induite par l'oxLDL a été réduite en inhibant CD36, LOX-1 et Nox2. Dans la même étude, il a été démontré qu’un traitement de 6 mois avec des inhibiteurs de PCSK9 réduisait les taux sériques de LDL-C, d’oxLDL, de TxB2 sérique, de sNox2-dp et de PCSK9.

Ces observations préliminaires suggèrent que :

• Les bénéfices CV associés au traitement par inhibiteur de PCSK9 peuvent être en partie liés à ses effets pléiotropes sur les plaquettes.
• Des études in vitro, animales et cliniques ont suggéré des effets directs de PCSK9 sur les plaquettes.
• PCSK9 influence la fonction plaquettaire via l'activité Nox2 médiée par le récepteur CD36/LOX-1.

Cependant, les effets directs potentiels de PCSK9 sur les plaquettes n’ont pas été démontrés dans une étude approfondie impliquant une population diversifiée de volontaires sains et de sujets présentant des facteurs de risque cardiovasculaire. L'inclusion d'au moins 3 facteurs de risque CV augmentera les chances de trouver des sujets présentant un phénotype de réactivité plaquettaire élevée et une démonstration d'un effet accru de PCSK9 lié aux plaquettes. La présence de ces facteurs de risque a été traditionnellement attribuée à une prévalence accrue de maladies cardiovasculaires et au risque associé.

Dans les essais cliniques contemporains sur les maladies cardiovasculaires, un très faible pourcentage (<10 %) d’Afro-Américains est représenté malgré un risque de maladie cardiovasculaire plus prononcé. De plus, il a été démontré que les niveaux de PCSK9 sont significativement plus élevés chez les Afro-Américains que chez les Caucasiens (104 ± 29 contre 95 ± 30 ng/mL, respectivement ; P = 0,020). À l'hôpital Sinai de Baltimore, les enquêteurs ont signalé des taux plus élevés d'événements ischémiques post-ICP et une mortalité plus élevée chez les Afro-Américains que chez les Blancs. De rares mutations avec perte de fonction (LoF) de PCSK9 ont été associées à de faibles taux de LDL-C (28 % plus faibles chez les Noirs et 15 % chez les Blancs) et à une réduction encore plus impressionnante du risque de maladie coronarienne (CAD ) (respectivement 88 % et 47 %). Les variantes PCSK9 LoF étaient associées à des taux de LDL-C inférieurs de 35 mg/dL et 13 mg/dL chez les Afro-Américains et les Caucasiens, respectivement, et à un risque inférieur de 49 % et 18 % de maladie coronarienne chez les Afro-Américains et les Caucasiens, respectivement. Dans une étude portant sur 10 196 adultes afro-américains américains, les variantes PCSK9 LoF ont été associées à des concentrations plus faibles de lipoprotéine (Lpa) et d’OxPL-apoB. Ces données indiquent une relation directe entre PCSK9 et le risque de coronaropathie, ainsi que l'importance d'abaisser les niveaux de PCSK9 pour réduire le risque de coronaropathie chez les Afro-Américains.

Les connaissances acquises grâce à notre étude mécanistique exploratoire nous aideront à comprendre les effets directs de PCSK9 et de l'inhibiteur de PCSK9 sur les plaquettes et faciliteront l'application clinique des inhibiteurs de PCSK9 chez un large éventail de patients présentant un risque cardiovasculaire.