La fonctionnalité des particules HDL, le risque cardiovasculaire et l’obésité

Le métabolisme du cholestérol HDL

Le métabolisme du cholestérol HDL peut se diviser en cinq processus principaux : 1) la synthèse d’apolipoprotéines A-I (apo A-I) et la libération dans le plasma en tant que particules HDL naissantes; 2) l’absorption du cholestérol libre provenant des tissus périphériques; 3) la maturation en grandes particules sphériques avec l’estérification du cholestérol et leur remodelage; 4) la libération d’esters de cholestérol vers le foie et 5) le catabolisme des particules HDL (Figure 1) 23, 27. Les accepteurs initiaux du cholestérol cellulaire sont les HDL naissants ou préβ-HDL (composés principalement d’apo A-I et de phospholipides) qui sont synthétisés par le foie et les intestins 25, 27, 35. Ces particules HDL naissantes pauvres en lipides peuvent également résulter du catabolisme des chylomicrons par l’hydrolyse des TG à l’aide de la lipoprotéine lipase (LPL) et/ou par le remodelage intravasculaire des particules HDL matures 27. Ensuite libérée dans le plasma, la particule préβ-HDL interagit avec le récepteur ABCA1 (Adenosine triphosphate-binding cassette transporter A1) pour faciliter l’absorption des phospholipides et du cholestérol libre des tissus périphériques 23, 25, 27, 35. Une fois transféré, le cholestérol libre est estérifié par la lécithine-cholestérol-acyl-transférase (LCAT), principalement activé par l’apo A-I pour former des esters de cholestérol 23, 25, 27, 35.

Le cholestérol estérifié migre alors dans le noyau hydrophobe de la particule HDL, changeant ainsi la conformation de la particule HDL discoïdes en sphériques (soit des particules HDL matures) et empêchant la recapture du cholestérol par la cellule 23, 25, 27, 35. Dans le milieu intravasculaire, la particule HDL mature est remodelée constamment afin de permettre la régénérescence de particules HDL naissantes 27. En effet, la protéine de transfert d’ester de cholestérol (CETP) sécrétée par le foie va permettre l’échange d’esters de cholestérol et de TG entre les sous-fractions de lipoprotéines; notamment les lipoprotéines de très faible densité (VLDL) et les LDL 23, 25, 27. Or, il y a un échange d’esters de cholestérol des particules HDL vers les particules VLDL et LDL et; un échange des TG des particules VLDL vers les particules HDL, menant à des particules plus petites et denses 23, 27. Les particules HDL matures, petites et denses peuvent aussi être remodelées par la lipase hépatique (HL) et la lipase endothéliale (EL), lesquels vont hydrolyser, respectivement, les TG et les phospholipides 27. De plus, des particules HDL matures peuvent être remodelées par la protéine plasmatique de transfert des phospholipides (PLTP) 25, 27, 35.

Ensuite, le récepteur SR-BI (scavenger receptor class B type I) peut également interagir avec l’apo A-I afin de faciliter le transport des esters de cholestérol des particules HDL matures vers le foie pour être éliminé par la bile 23, 25, 27, 35. Cette interaction entre la particule HDL et le récepteur SR-BI permet de régénérer des particules préβ-HDL pouvant à nouveau stimuler la voie du transport inverse du cholestérol 27. Il existe également un récepteur ABCG1 (Adenosine triphosphate-binding cassette transporter G1) qui permet l’efflux du cholestérol vers les particules HDL matures de grandes tailles.

Propriétés et rôles du cholestérol HDL

Les particules HDL possèdent de multiples propriétés et fonctions ayant un effet antiathérogène 23-26, 35. Effectivement, outre la capacité d’efflux du cholestérol, les particules HDL ont des propriétés antioxydatives, anti-inflammatoires, ainsi que plusieurs actions endothéliales et propriétés antithrombotiques.

Transport inverse du cholestérol

Une des voies clés par laquelle les particules HDL peuvent avoir un effet antiathérogène est le transport inverse du cholestérol, c’est-à-dire le transfert de l’excès de cholestérol provenant des cellules périphériques, incluant les macrophages dans les parois artérielles, vers le foie afin d’être éliminé dans la bile 25, 35, 176, 177. L’efflux du cholestérol cellulaire peut être effectué par plusieurs mécanismes, entre autres, par les voies unidirectionnelles médiées par le transporteur ABCA1 ou par le transporteur ABCG1, par la voie bidirectionnelle impliquant le récepteur SR-BI et par diffusion passive 25, 26, 177-179. La capacité d’efflux du cholestérol varie en fonction de la taille et de la composition des particules, mais va également dépendre des récepteurs impliqués 25. Les transporteurs ABCA1 permettraient le transfert du cholestérol des cellules périphériques vers les apolipoprotéines libres en lipides et/ou pauvres en lipides, principalement les apo A-I 25, 26, 180, 181.

L’efflux du cholestérol cellulaire par la voie ABCA1 peut également être efficace avec de petites particules discoïdes préβ-HDL 25, 26, 182. Effectivement, Asztalos et al. 183 ont démontré que l’efflux du cholestérol cellulaire provoqué par les récepteurs ABCA1 est associé aux petites particules préβ1-HDL. De La Llera-Moya et al. 184 ont également démontré que des souris, ayant des niveaux de cholestérol HDL et d’apo A-I similaires, avaient une capacité d’efflux plus élevée par la voie ABCA1 et cela serait lié en grande partie à la concentration sérique de préβ1-HDL. Ainsi, les transporteurs ABCA1 sont impliqués dans l’efflux du cholestérol auprès des petites particules HDL 25, 26. Les particules HDL matures semblent favoriser l’efflux du cholestérol par la voie ABCG1 25, 26, 35, 177, 179. En effet, l’ABCG1 permet le transport du cholestérol des tissus périphériques vers les particules HDL matures larges et riches en lipides (entre autres, les particules sphériques HDL2 et HDL3) 26, 179. Quant à eux, les récepteurs SR-BI peuvent entrainer un mouvement bidirectionnel de cholestérol entre les cellules et les particules HDL 25-27, 177, 178, 185-187.

En ce sens, SR-BI permet l’efflux du cholestérol cellulaire vers la particule HDL, mais permet également au cholestérol provenant des particules HDL d’être délivré au foie et aux tissus stéroïdiens 24, 25, 27, 185, 188, 189. La direction du flux est probablement déterminée par plusieurs éléments dont : la concentration des lipides dans les particules HDL et le niveau d’expression des récepteurs SR-BI 185. De plus, SR-BI semble interagir davantage avec les particules matures riches en lipides que les petites particules pauvres en lipides 25, 27, 179, 190. D’ailleurs, les grandes particules HDL2 ont une plus grande affinité avec les récepteurs SR-BI que les particules HDL3 25, 179. Finalement, suite à l’efflux du cholestérol cellulaire vers la particule HDL et son estérification, la dernière étape du transport inverse est l’élimination du cholestérol par le foie afin d’être éliminé ou, son transfert vers des lipoprotéines contenant des apo B 27, 35, 191.

Propriétés antioxydantes

L’oxydation des particules LDL joue un rôle important lors de l’initiation et de la progression de l’athérosclérose 26, 192. L’élimination des particules LDL oxydées représente la première étape de la protection des particules HDL contre les dommages oxydatifs induits par les radicaux libres 26, 193. En effet, les hydroperoxydes de phospholipides sont rapidement transférés de la particule LDL vers la particule HDL 25, 26, 193, 194. Suite à ce transfert, l’inactivation des lipides oxydés représente la seconde étape 25, 26, 193, 194. De plus, les particules HDL ont des enzymes, telles la PON1 (paraoxonase 1), la PAF-AH (platelet-activating factor-acetyl hydrolase) et la LCAT qui ont un effet antioxydant.

Propriétés anti-inflammatoires

L’inflammation chronique est une caractéristique importante de l’athérosclérose 23, 26, 195. Les particules HDL circulantes montrent de multiples actions anti-inflammatoires pouvant contribuer à diminuer le risque d’athérosclérose 25, 26, 196-199. En effet, les particules HDL ont la capacité de diminuer l’expression des molécules d’adhésion induite par les cytokines sur les cellules endothéliales, d’inhiber l’adhésion des monocytes à l’endothélium, d’agir sur les monocytes afin d’inhiber la production de cytokines proinflammatoires et chimiokines, et de réduire l’activation des neutrophiles, ainsi que leur infiltration dans les parois artérielles 25, 26, 198, 199.

Curieusement, l’efflux lipidique médié par l’ABCA1 et ABCG1 semble participer à diminuer l’expression des molécules d’adhésion et l’activation des monocytes et des neutrophiles 26, 199. De plus, l’activité anti-inflammatoire des particules HDL semble également impliquée dans l’élimination des lipides oxydés et leur inactivation par la platelet-activating factor-acetyl hydrolase, la PON1 et la LCAT qui y sont associés 25, 26, 192, 193, 200. Enfin, l’inhibition de l’expression des molécules d’adhésion semble être liée à la présence de certaines composantes protéiques, tel l’apo A-I, ainsi qu’à des espèces moléculaires distinctes de phospholipides, tels que le sphingosine-1-phosphate (S1P) et le sphingosylphosphorylcholine.

Activités endothéliales et propriétés antithrombotiques

La particule HDL a plusieurs actions endothéliales et antithrombotiques qui peuvent offrir une protection cardiovasculaire 204. En effet, elle présente une activité vasodilatatrice qui peut contribuer au maintien d’un endothélium vasculaire fonctionnel en stimulant la libération d’oxyde nitrique (NO) et la production de prostacycline (PGI2) par les cellules endothéliales 25, 26, 204, 205. La production de NO implique une liaison des particules HDL aux récepteurs SR-BI et S1P, ce qui entraine une cascade d’activation des kinases, et ainsi, stimule l’expression endothéliale de l’oxyde nitrique synthase (eNOS) 25, 26, 35, 204, 206-209. Récemment, des études ont démontré que l’efflux de cholestérol via les récepteurs ABCG-1 serait également impliqué dans le maintien de la production de NO et de l’activité de l’eNOS dans les cellules endothéliales chargées de cholestérol 25, 26, 35, 210, 211.

Les particules HDL protègent également les cellules endothéliales de l’apoptose et favorisent leur croissance et leur migration 25, 26, 202, 204, 212, 213. Cette prévention de l’apoptose des cellules endothéliales implique plusieurs mécanismes, entre autres, la capacité d’efflux du cholestérol contre les particules LDL oxydées, une inhibition de la libération de cytochrome c dans le cytoplasme, ainsi que la stimulation de la migration des cellules endothéliales induite par la signalisation intracellulaire via le récepteur SP1.

L’hétérogénéité des particules HDL

Les particules HDL circulantes sont très hétérogènes 24-26, 215, 216. En ce sens, elles existent sous deux formes (discoïde et sphérique) qui diffèrent par leurs propriétés physico-chimiques et leurs activités biologiques (Figure 2a) 25, 216. Les particules HDL de forme discoïde sont de petites particules en croissance, faibles en lipides et composées d’apolipoprotéines (principalement d’apo A-I) 24-26. Les particules HDL de forme sphérique sont des particules matures de plus grand diamètre et contiennent un noyau hydrophobe d’esters de cholestérol et de TG 24-26.

La particule HDL peut être subdivisée en une multitude de sous-fractions, lesquelles diffèrent par leur densité, leur taille, leur charge et leur composition 24, 26. Historiquement, on différenciait deux sous-classes de particules HDL à l’aide de l’ultracentrifugation, soit les particules HDL2 (larges, légères, riches en lipides avec une taille moyenne de 9-10 nm et une densité de 1,063 – 1,125 g/ml) et les particules HDL3 (petites, denses, riches en protéines et pauvres en lipides avec une taille moyenne de 8-9 nm et une densité de 1,125 – 1,210 g/ml) 25, 26, 216. Plus tard, à l’aide de l’électrophorèse en gel de gradient de polyacrylamide, les particules HDL2 et HDL3 ont été sous-fractionnées davantage, soit en cinq sous-populations de taille décroissante : HDL2b, HDL2a, HDL3a, HDL3b, et HDL3c (Figure 2 b) 25, 26, 216. Avec l’approche électrophorétique bidimensionnelle, les particules HDL peuvent également être séparées en fonction de leur charge et de leur taille 25, 26, 216.

Plusieurs fractions de particules HDL ont été identifiées : (a) les précurseurs discoïdes bêta (des très petites pré-β1, des grandes pré-β2 et pré-β3); (b) les alpha (des très petites discoïdes α4, des petites sphériques α3, des moyennes α2 et des grandes sphériques α1) et (c) les pré-alpha (des pré-α1, pré-α2 et pré-α3) (Figure 2c) 25, 26, 216. Enfin, les particules HDL peuvent être également classées en fonction de leur composition en apolipoprotéines 25, 26, 216. On distingue des particules contenant seulement des apo A-I (LpA-I) et des particules contenant des apo A-I et des apo A-II (LpA-I : A-II) (Figure 2d) ou des apo E 25, 26, 216. De plus, une prédominance d’apo A-I : A-II est présente dans les particules HDL3, tandis que LpA-I est une composante importante des particules HDL2, mais également des HDL3 25, 215.

Cholestérol HDL et risque de maladies cardiovasculaires

Plusieurs études prospectives et épidémiologiques ont démontré une relation inverse entre le niveau de cholestérol HDL et les maladies coronariennes 23, 25, 26, 28-31, 33, 217-220. Dans l’étude de Framingham réalisée auprès d’hommes et de femmes (âgés de 49 à 82 ans) et sans MCV initialement, Gordon et al. 28 ont démontré que le cholestérol HDL était un facteur de risque plus puissant pour la MCV que le cholestérol LDL, le cholestérol total ou les TG. Dans l’étude prospective Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA) réalisée aux États-Unis auprès de 6 814 participants sans MCV et âgés de 45 à 84 ans, Ahmed et al. 34 ont constaté que le risque de MCV était augmenté pour les participants ayant des niveaux faibles de cholestérol HDL (< 1,0 mmol/L pour les hommes et < 1,3 mmol/L pour les femmes) comparativement aux participants ayant des niveaux de cholestérol HDL normaux.

Quant à eux, Barter et al. 217 ont démontré que les niveaux de cholestérol HDL étaient inversement associés aux risques de MCV chez des sujets traités aux statines. Il est aussi pertinent de mentionner que cette relation était observée même chez les participants qui avaient des niveaux optimaux de cholestérol LDL (cholestérol LDL ˂ 1,8 mmol/L) 217. De plus, un niveau faible de cholestérol HDL est l’un des cinq critères du syndrome métabolique 221, 222. Liu et al. 223 ont réalisé une étude auprès de 4 905 adultes afin de déterminer l’association entre le cholestérol HDL et le développement du syndrome métabolique sur un suivi de 5 ans. Les participants étaient classés dans trois groupes : cholestérol HDL élevé (≥ 1,5 mmol/L), normal (1,0 mmol/L ≤ HDL < 1,5 mmol/L pour les hommes et 1,3 mmol/L ≤ HDL < 1,5 mmol/L pour les femmes) et faible (< 1,0 mmol/L) 223. Ils rapportent une augmentation de l’incidence du syndrome métabolique parallèlement à une diminution du cholestérol HDL 223. Ils observent également que les sujets ayant des niveaux faibles de cholestérol HDL avaient comme facteur de risque secondaire, une PAS plus élevée.

Selon l’analyse de quatre grandes études prospectives (Framingham Heart Study, Lipid Research Clinics Prevalence Mortality Follow-up Study, Coronary Primary Prevention Trial, and Multiple Risk Factor Intervention Trial) l’augmentation de 0,026 mmol/L du cholestérol HDL serait associée à une diminution significative du risque de maladies coronariennes de 2 à 3 % 29. Cependant, dans une étude plus récente, Wilkins et al. 224 rapportent également cette relation linéaire inverse entre le niveau de cholestérol HDL et les maladies coronariennes, mais avec un effet de plateau aux valeurs de cholestérol HDL > 2,3 mmol/L chez les hommes et > 1,9 mmol/L chez les femmes. Ainsi, ils n’ont pas observé de réduction du risque de maladies coronariennes chez une population ayant des niveaux élevés de cholestérol HDL 224. Or, cette découverte pourrait être expliquée par une dysfonction des particules HDL.

En ce sens, il existe deux paramètres différents pour définir le rôle protecteur du cholestérol HDL : la quantité (la concentration plasmique) et la qualité (propriétés athéroprotectrices des composantes) 24, 225. Il semble que la concentration de cholestérol HDL à elle seule soit inadéquate pour déterminer la fonctionnalité des particules HDL et les risques de maladies coronariennes associés à des niveaux normaux de cholestérol HDL 24, 226. Ainsi, certains essais cliniques et études génétiques suggèrent que les interventions ou les variantes génétiques qui augmentent le taux de cholestérol HDL ne diminuent pas nécessairement le risque de maladies coronariennes 24, 35, 39, 227-232. Or, il apparait que le rôle athéroprotecteur du cholestérol HDL ne soit pas seulement attribué aux concentrations plasmiques de cette particule, mais également à sa fonctionnalité, entre autres, à sa capacité à effectuer le transport inverse du cholestérol. Cependant, plusieurs facteurs (obésité, DT2, syndrome métabolique) peuvent influencer la capacité d’efflux du cholestérol HDL.

Impact de l’obésité abdominale sur la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL

La présence d’obésité est associée à une diminution des concentrations de cholestérol HDL 20-22. Plusieurs études indiquent que les concentrations de cholestérol HDL sont altérées chez les patients obèses 22. En effet, les concentrations de cholestérol HDL sont inversement associées à la circonférence de taille, un bon indicateur du degré d’obésité abdominale 21, 235. Toutefois, l’obésité n’affecte pas seulement les concentrations plasmatiques de cholestérol HDL, mais elle influence également la fonctionnalité des particules HDL 39-42. En effet, l’obésité semble altérer le transfert du cholestérol périphérique vers des sous-fractions de particules HDL 42, 236, 237.

En ce sens, Sasahara et al. 236 ont démontré une augmentation de la présence des particules HDL pré–β1 et une diminution de la maturation des HDL pré–β1 en HDL pré–β2 chez les personnes obèses; ce qui pourrait perturber la capacité d’efflux du cholestérol HDL. Dans une étude ultérieure, Sasahara et al. 42 ont démontré que les sujets obèses avaient une activité plus élevée pour les HDL pré –β1, une activité plus faible pour les HDL pré –β2 ainsi qu’une concentration plus faible pour les particules HDL α1. De façon générale, ils ont aussi rapporté que les individus obèses avaient une capacité d’efflux du cholestérol HDL plus faible que chez les sujets du groupe témoin. Ils suggèrent la possibilité que les particules HDL des sujets obèses soient qualitativement et quantitativement différentes de celles des sujets sains en raison des changements métaboliques liés à l’obésité, pouvant ainsi modifier les processus de transport du cholestérol chez certaines sous-fractions de particules HDL 42. De plus, ils rapportent que tant chez les sujets sains que obèses, les différences dans l’activité de particules HDL pré–β se sont produites sans changement dans leurs concentrations .

Finalement, ils suggèrent que les changements qualitatifs soient davantage responsables des variations dans l’efflux du cholestérol entre les deux groupes (sujets obèses et sujets témoins), étant donné le manque de corrélation entre la capacité d’efflux du cholestérol et les concentrations des diverses sous-fractions des particules HDL 42. Liu et al 41 ont également étudié l’impact de l’obésité sur la fonctionnalité des particules HDL. Ils ont rapporté que les patients obèses avaient des concentrations de cholestérol HDL, d’apo A-I ainsi qu’une capacité d’efflux plus faible comparativement aux sujets de poids normal. Il semble également y avoir un lien entre la présence d’inflammation et la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL 20. À cet effet, Zhang et al 20 ont réalisé une étude in vivo afin d’observer le rôle des adipocytes dans le transport du cholestérol vers les particules HDL. Ils ont démontré que l’inflammation des adipocytes diminuait l’expression des récepteurs ABCA1 et SR-BI et altérait l’efflux du cholestérol des particules apo A-I et des particules HDL matures 20. Ainsi, leurs résultats indiquent que l’état inflammatoire associé à l’obésité abdominale et au diabète de type 2 pourrait nuire à la capacité d’efflux du cholestérol des adipocytes vers les particules HDL; et ainsi, contribuer à la diminution de la concentration du cholestérol 20.

D’autres expériences in vivo et in vitro fournissent des preuves comme quoi l’état inflammatoire altérerait la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL 21, 238, 239. De plus, il semble que la capacité d’efflux du cholestérol soit également réduite chez les patients diabétiques de type 2 237, 240, 241. Zhou et al. 237 ont réalisé une étude auprès de patients ayant le DT2 (n = 137) et de patients témoins (n = 75) dans le but d’évaluer la capacité d’efflux du cholestérol et les propriétés endothéliales. Ils ont rapporté que la capacité d’efflux du cholestérol sérique était significativement (p = 0,02) diminuée chez les patients diabétiques comparativement aux patients du groupe témoin 237. Les vasodilatations dépendantes et indépendantes de l’endothélium étaient également altérées chez les patients diabétiques 237. Ils ont aussi observé une corrélation entre la vasodilatation dépendante de l’endothélium et la capacité d’efflux du cholestérol dans les deux groupes 237. De plus, ils ont démontré que la présence du diabète, le diamètre de l’artère brachiale et la capacité d’efflux du cholestérol sérique étaient des déterminants indépendants importants de la vasodilatation dépendante de l’endothélium 237. En ce sens, l’altération de la capacité d’efflux chez cette population semble avoir un impact sur la dysfonction endothéliale, et ce, indépendamment d’autres facteurs de risque 237. Le syndrome métabolique semble aussi être associé à une diminution de la capacité d’efflux du cholestérol . En effet, Gall et al 234 ont réalisé une étude auprès de 1 202 patients présentant une dyslipidémie, dont 25 % présentaient au moins trois critères du syndrome métabolique, tels que définis par le NCEP ATP III.

Ils démontrent que la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL était réduite et que cette diminution était plus importante chez les sujets qui présentaient plus de critères du NCEP ATP III 234. Comparativement aux patients sans syndrome métabolique, les patients avec le syndrome métabolique avaient une réduction significative de la capacité d’efflux du cholestérol indépendamment de l’âge, du cholestérol LDL, du traitement hypolipémiant, du tabagisme et de la consommation d’alcool 234. De plus, ils ont observé une réduction significative de la capacité d’efflux médiée par le récepteur SR-BI et l’ABCG1 chez les sujets atteints du syndrome métabolique 234. Dans l’étude CODAM, Annema et al 233 ont évalué l’association entre le syndrome métabolique et la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL auprès d’une population qui présentait un risque cardiométabolique élevé (n = 552, dont 297 participants ont le syndrome métabolique). Ils ont rapporté que la présence du syndrome métabolique se traduit par une diminution de la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL et que cette diminution est associée à des concentrations faibles de cholestérol HDL et d’apo A-I 233.

Capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL et risque de maladies cardiovasculaires

Bien que les concentrations de cholestérol HDL soient fortement et inversement associées au risque de maladies coronariennes, certaines interventions visant à augmenter les niveaux de cholestérol HDL n’ont pas permis de réduire ce risque 21, 36, 242. Plusieurs études démontrent une association entre la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL et les MCV 36-39, 242. Dans la Dallas Heart Study réalisée auprès d’une cohorte multiethnique de 2 924 adultes sans MCV, Rohatgi et al. 242 ont démontré que la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL était inversement associée au risque de MCV 242. Dans une étude cas-témoin provenant de l’étude prospective EPIC-Norfolk de 25 639 individus, âgés de 40 à 79 ans, Saleheen et al. 39 ont quantifié la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL auprès de 1 745 patients coronariens et de 1 749 patients sans maladie coronarienne. Ils ont démontré que la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL était significativement et inversement associée à l’incidence des maladies coronariennes, et ce, indépendamment de plusieurs facteurs de risque traditionnels, et ce, même après ajustement pour le rapport taille/hanche, l’IMC, les TG et les concentrations d’apo A-I 39.

De plus, il semble que la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL soit positivement corrélée avec les concentrations de cholestérol HDL et d’apo A-I 39. Soro-Paavonen et al. 243 ont évalué si les premières étapes du transport inverse du cholestérol étaient perturbées chez des sujets ayant des niveaux faibles de cholestérol HDL (n = 22). Leurs résultats suggèrent que la dysfonction du récepteur ABCA1 peut nuire au transport inverse du cholestérol et augmenter le risque de maladies coronariennes chez les sujets présentant des concentrations faibles de cholestérol HDL 243. Quant à eux, Khera et al. 37 rapportent également que la capacité d’efflux du cholestérol des particules HDL était inversement associée à l’épaisseur de l’intima-média carotidienne, ainsi qu’au risque de maladies coronariennes, et ce, indépendamment des niveaux de cholestérol HDL. Dans une autre étude observationnelle réalisée auprès de patients atteints de MCV, Ishikawa et al. 36 affirment que la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL est un facteur prédictif cliniquement pertinent pour évaluer le risque de MCV.

Ainsi, les études sur la relation entre la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL et le risque de MCV ajoutent aux connaissances sur ce sujet et amènent à de nouvelles pistes 244. Toutefois, la relation entre certains biomarqueurs (le nombre de particules HDL, leur taille, les niveaux de particules pré-β, ou encore la fonctionnalité des particules HDL) et le risque de MCV demeure encore méconnue et demande de l’investigation (Figure 3).

Impact d’interventions non pharmacologiques et pharmacologiques sur la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL

Impact d’interventions axées sur les habitudes de vie sur la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL

Le changement des habitudes de vie peut favoriser la prise en charge de l’obésité et des facteurs de risque qui y sont associés. En effet, plusieurs études ont démontré que des interventions axées sur le mode de vie chez des sujets adultes en surpoids ou obèses avaient favorisé la perte de poids et amélioré le profil lipidique 245-248. Chez les jeunes ayant un surplus pondéral, quelques études rapportent que des interventions axées sur les habitudes de vie augmentent les concentrations de cholestérol HDL 118, 245, 248, 249. Cependant, encore très peu d’études se sont intéressées à l’impact des habitudes de vie sur la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL, et ce, tant chez l’adulte que chez les jeunes. Or, certaines études ont démontré une amélioration de la capacité d’efflux du cholestérol en lien avec à la pratique d’activité physique 250, 251. Brites et al. 250 ont évalué la fonctionnalité des particules HDL chez des sujets actifs (joueur de football, n = 35) par rapport à des sujets sédentaires (groupe témoin, n = 15). Tout d’abord, ils ont observé que les niveaux moyens de cholestérol HDL étaient 12,5 % plus élevés chez les sportifs 250.

Cependant, aucune différence significative n’a été trouvée pour les autres paramètres lipidiques 250. Ils démontrent également que la capacité d’efflux du cholestérol était significativement plus élevée chez les sujets actifs que chez les sujets sédentaires (20,5 % et 15,9 %, respectivement) 250. Il y a également une différence significative entre les deux groupes pour ce qui est de la LCAT et la CETP 250. De plus, l’efflux du cholestérol était corrélé avec les concentrations de cholestérol HDL (r = 0,59; p < .001), de cholestérol HDL2 (r = 0,37; p < 0,01) et avec la lipoprotéine LpA-I (r = 0,44; p < 0,05) 250. Olchawa et al. 251 ont réalisé une étude auprès de 33 athlètes masculins formés en endurance et de 33 hommes un peu actifs (≤ 3 séances de 30 minutes d’exercices d’intensité modérée par semaine). Les athlètes ont été évalués durant leur période hors saison où la quantité d’exercice est relativement faible 251. Ils ont constaté que les athlètes avaient des niveaux de cholestérol HDL, d’apo A-I, de préβ1 et de LCAT plus élevés que le groupe témoin 251. De même, ils ont démontré que la capacité à promouvoir l’efflux du cholestérol des macrophages était plus élevée chez les sportifs de haut niveau que chez les hommes actifs (18,8 % et 16,2 %, respectivement) 251. Tofighi et al. 252 ont évalué l’effet de la pratique régulière d’exercice aérobie (pour une période de douze semaines) sur le transport inverse du cholestérol médié par ABCA1 auprès de femmes inactives. Les participantes sédentaires ont été divisées en deux groupes : groupe témoin (n = 18; sédentaire) et groupe expérimental (n = 18; trois séances d’ exercice aérobie par semaine) 252. Après douze semaines, ils ont démontré que les femmes sédentaires qui étaient dans le groupe expérimental avaient augmenté significativement l’expression des gènes sanguins ABCA1 et apo A-I (des facteurs de prévention pour les MCV) comparativement aux participantes dans le groupe témoin.

Certaines études ont même démontré que chez des patients atteints d’un syndrome coronarien aigu, un programme de réadaptation cardiaque basé sur la pratique d’activité physique et les changements d’habitudes de vie pouvait amélioré la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL 253, 254.

Conclusion

Enfin, la particule HDL est très hétérogène et il est maintenant évident que ses propriétés antiathérogènes réduisent le risque de MCV 24-26. L’un de ses rôles principaux est le transport inverse du cholestérol 24-26. Depuis longtemps, des études ont démontré qu’une faible concentration de cholestérol HDL est associée à une augmentation du risque de maladies coronariennes 25, 26, 28, 29, 33, 217. Toutefois, des études récentes ont démontré que la fonctionnalité des particules pourrait être un meilleur marqueur pour les MCV 36-39. Cependant, il existe certains facteurs pouvant entrainer un dysfonctionnement des particules HDL, parmi ceux-ci, il y a l’obésité et les problèmes associés 20, 42, 236, 237. En effet, quelques études ont rapporté que les personnes obèses ont une diminution de la fonctionnalité des particules HDL comparativement aux personnes ayant un poids santé 20, 42, 236, 237.

Il est bien reconnu que l’activité physique augmente la concentration de cholestérol HDL et que les interventions axées sur le mode de vie ont un impact positif sur le poids et le profil lipidique 246-249. Cependant, il y a peu d’études qui ont évalué l’impact d’interventions multidisciplinaires sur la fonctionnalité des particules HDL tant chez l’adulte que chez les jeunes. Une étude réalisée auprès de femmes adultes et une autre réalisée auprès d’adolescents obèses démontrent qu’une intervention axée sur les habitudes de vie peut améliorer la capacité d’efflux du cholestérol 263, 264. Enfin, en pharmacothérapie, certaines cibles thérapeutiques sont à l’étude 266, 268. En somme, il devient important de développer et de mesurer les meilleurs marqueurs de la fonctionnalité des particules HDL afin de pouvoir orienter la prévention des MCV. De plus, de grandes études prospectives et cliniques devront être réalisées pour évaluer l’impact d’intervention multidisciplinaire sur la fonctionnalité des particules HDL tant chez l’adulte que chez les adolescents.

Objectifs et hypothèses

Formulation des objectifs

Le présent article s’inscrit dans un projet de recherche plus vaste dont l’objectif principal était d’évaluer l’impact d’un programme d’activité physique combiné à un programme d’évaluation et d’intervention multidisciplinaire (médecin, nutritionniste, kinésiologue, infirmier, psychologue et travailleur social) dans la prise en charge de l’obésité chez l’adolescent.

Dans le cadre de ce mémoire, nous regardions l’impact d’une prise en charge multidisciplinaire sur la fonctionnalité des particules HDL d’adolescents âgés de 11 à 16 ans présentant un surplus pondéral.

Objectif principal

L’objectif principal de cette étude était de documenter l’impact d’un programme d’intervention multidisciplinaire sur la fonctionnalité des particules HDL (principalement la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL) chez un groupe d’adolescents obèses âgés de 11 à 16 ans.

L’hypothèse reliée à cet objectif était que suite au programme d’intervention multidisciplinaire, on pouvait s’attendre à une amélioration de la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL.

Objectif secondaire

L’objectif secondaire de cette étude était d’évaluer le lien entre les concentrations de cholestérol HDL et la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL chez un groupe d’adolescents obèses âgés de 11 à 16 ans.

L’hypothèse reliée à cet objectif était que suite au programme d’intervention multidisciplinaire, on pouvait observer une augmentation de la concentration du cholestérol HDL corrélée avec une augmentation de la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL.

Table des matières

Introduction générale 
Chapitre 1 : Obésité chez l’enfant et l’adolescent 
1.1 Prévalence de l’obésité
1.2 Définition et classification de l’obésité chez l’enfant, l’adolescent et l’adulte
1.2.1 Classification du surplus de poids et de l’obésité chez l’adulte
1.2.2 Classification du surplus de poids et de l’obésité chez l’enfant et l’adolescent
1.3 Conséquences du surpoids et de l’obésité chez l’enfant et l’adolescent
1.3.1 Impact du surpoids et de l’obésité sur les facteurs de risque de la maladie cardiovasculaire
1.3.2 Impact du surpoids et de l’obésité sur la santé psychologique
1.4 Conséquences à long terme de l’obésité chez l’adolescent
1.5 Prise en charge de l’obésité et du risque cardiométabolique chez l’adolescent
1.5.1 Recommandations des différents comités
1.5.2 Interventions multidisciplinaires
1.6 Conclusion
Chapitre 2 : La fonctionnalité des particules HDL, le risque cardiovasculaire et l’obésité
2.1 Le métabolisme du cholestérol HDL
2.2 Propriétés et rôles du cholestérol HDL
2.2.1 Transport inverse du cholestérol
2.2.2 Propriétés antioxydantes
2.2.3 Propriétés anti-inflammatoires
2.2.4 Activités endothéliales et propriétés antithrombotiques
2.3 L’hétérogénéité des particules HDL
2.4 Cholestérol HDL et risque de maladies cardiovasculaires
2.5 Impact de l’obésité abdominale sur la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL
2.6 Capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL et risque de maladies cardiovasculaires
2.7 Impact d’interventions non pharmacologiques et pharmacologiques sur la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL
2.7.1 Impact d’interventions axées sur les habitudes de vie sur la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL
2.7.2 Impact d’interventions pharmacologiques sur la capacité d’efflux des particules de cholestérol HDL
2.8 Conclusion
Chapitre 3 : Objectifs et hypothèses 
3.1 Formulation des objectifs
3.1.1 Objectif principal
3.1.2 Objectif secondaire
Chapitre 4 : IMPACT OF A 16-WEEK LIFESTYLE MODIFICATION PROGRAM ON HDL CHOLESTEROL EFFLUX CAPACITY IN OBESE ADOLESCENTS 
4.1 Résumé
4.2 Abstract
4.3 Introduction
4.4 Material and methods
4.4.1 Characteristics of subjects involved
4.4.2 Lifestyle intervention program
4.4.3 Anthropometric measurements
4.4.4 Plasma lipoprotein-lipid measurements
4.4.5 Fasting glucose and insulin levels
4.4.6 HDL cholesterol efflux capacity
4.4.7 Statistical analysis
4.5 Results
4.6 Discussion
Conclusion générale 
Références