Cardiovascular involvement in Pseudoxanthoma Elasticum : Pathophysiological aspects and therapeutic strategies

L’objectif global de cette thèse était d’étudier, à partir de la cohorte des patients du centre de référence PXE du CHU d’Angers, différente aspects du phénotype cardiovasculaire (CV) du PXE. Ainsi, dans un premier travail, nous avons pu montrer dans l’étude GOCAPXE, que les calcifications ectopiques seraient un processus actif pouvant être détecté par une imagerie moléculaire utilisant un traceur spécifique de l’activité ostéoblastique, le 18-Fluorure de Sodium (18F-NaF); que ce processus était détectable avant même que ces calcifications ne soient visibles par les techniques d’imageries classiques; que ce processus était localisé aux zones habituellement lésées dans le PXE : les plis de flexion et le cou pour la peau et l’artère fémorale superficielle pour le vaisseau. Cette technique mériterait d’être validée dans une étude longitudinale et son rôle en tant biomarqueur diagnostique et de suivi serait ainsi envisageable. Le deuxième travail de cette thèse a été d’étudier les conséquences morphologiques et fonctionnelles d’une augmentation chronique de la pression artérielle chez les patients PXE. Cette question était pertinente car dans la littérature, la question d’une hypertension artérielle (HTA) chez les PXE reste controversée. Nous avons ainsi montré pour la première fois que dans un modèle d’HTA induite par le Deoxycorticostérone (DOCA)-Salt chez la souris Abcc6-/- cette augmentation de la pression artérielle induisait un remodelage CV avec à la fois de la fibrose et des calcifications dystrophiques. Les résultats de cette étude suggèrent la nécessité d’un contrôle optimal de la pression artérielle chez les patients PXE. Le troisième travail de cette thèse a été de caractériser une lésion de la carotide interne détectée avec une fréquence élevée dans la cohorte angevine. Nous avons pu montrer que cette anomalie était une hypoplasie de la carotide interne d’origine probablement congénitale. Chez les patients de la cohorte angevine, cette lésion était associée à des anévrismes intracrâniens mais nous n’avons pas retrouvé d’association avec la survenue d’accident vasculaire cérébral. Ainsi, les résultats de cette étude invitent les praticiens prenant en charge des patients PXE à la rechercher systématiquement dans le bilan vasculaire d’un patient PXE. Si une telle lésion est retrouvée, une imagerie vasculaire intracrânienne devrait être proposée à la recherche d’anévrismes et leur prise en charge discuté en concertation multidisciplinaire. Enfin, le dernier travail a permis de montrer qu’un traitement systémique par le Thiosulfate de Sodium (STS), utilisé dans la calciphylaxie rénale, était efficace sur la régression des calcifications artérielles et cutanées chez une jeune garçon ayant un phénotype CV gravissime résultant de la combinaison délétères de plusieurs gènes pathogènes du spectre PXE Ce traitement mériterait d’être validé dans un essai thérapeutique chez l’humain mais aussi la démonstration de ses mécanismes d’action dans le modèle murin Abcc6-/-. Nous suggérons d’utiliser ce traitement en cas de PXE sévère et rapidement progressif notamment sur le plan vasculaire. Au terme de ce travail de thèse, nous avons montré que le gène ABCC6 était impliqué dans le remodelage vasculaire à la fois au niveau développemental (Hypoplasie Carotidienne) mais aussi acquis (Fibrose, Calcification Cardiaque Dystrophique). Nous avons montré aussi que les calcifications dans le PXE étaient tissus et localisations spécifiques, que ces calcifications étaient actives. Enfin nous avons ouvert la porte à un traitement des formes graves du PXE avec le Thiosulfate de Sodium. Une approche thérapeutique multimodale ciblant plusieurs mécanismes concourant aux calcifications seraient judicieux à évaluer dans les futurs essais cliniques.Since the discovery of the ABCC6 gene in 2000, mutations are at the origin of PseudoxanthomeElastic (PXE), knowledge of genetics, pathophysiology, phenotypic characterizations have has mademajor advances, notably with the Discovery in 2013 of the fundamental role of Pyrophosphateinorganic (PPi) as a deficient anti‐calcifying factor in patients. The overall goal of this thesis was tostudy, from the cohort of patients at the center of PXE reference of the CHU d'Angers, differentaspects of cardiovascular phenotype (CV) of PXE. Thus, in a first work, we were able to show in thestudy GOCAPXE, that ectopic calcifications would be a active process that can be detected by imagingUsing a specific activity tracer Osteoblastic, 18‐sodium fluoride (18F‐NaF); that this process wasdetectable even before these calcifications are not visible by conventional imaging techniques; thatthis process was localized to areas usually injured in the PXE: flexion folds and neck for skin and thesuperficial femoral artery for the vessel. This technique should be validated in a study longitudinaland its role as a diagnostic biomarker In this way, monitoring and monitoring could be considered.The second work of this thesis was to study the morphological consequences and functional of achronic increase in blood pressure in PXE patients. This question was relevant because in theliterature, the question of a high blood pressure (hypertension) in PXE remains controversial. Wehave thus shown for the first time that in a model of HTA induced by the Deoxycorticosterone(DOCA)‐Salt in Abcc6‐/‐ this increase in blood pressure led to a CV remodeling with both fibrosis andcalcifications dystrophic. The results of this study suggest need for optimal control of blood pressurein patients. The third work of this thesis was to characterize a lesion of the internal carotid detectedwith high frequency in the Angevine cohort. We have could show that this abnormality washypoplasia of the Probably congenital internal carotid. In the patients of the angevine cohort, thislesion was associated with intracranial aneurysms but we have not found in association with theoccurrence of vascular accident brain. Thus, the results of this study invite practitioners supportingPXE patients to search for it systematically in the vascular balance of a PXE patient. If such a lesion isfound, vascular imaging Intracranial should be proposed to research Aneurysms and theirmanagement discussed in consultation multidisciplinary. Finally, the latest work has made it possibleto show that systemic treatment with Thiosulphate Sodium (STS), used in renal calciphylaxia, waseffective on the regression of arterial calcifications and skin in a young boy with a phenotype CVGravel resulting from the deleterious combination of several pathogenic genes of the PXE spectrumThis treatment would deserve be validated in a human therapeutic trial but also the demonstrationof its mechanisms of action in the Abcc6‐/‐murin model. We suggest using this treatment for severeand rapidly progressive PXE especially on the vascular plane.At the end of this thesis work, we showed that the ABCC6 gene was involved in vascular remodelingat both at the developmental level (Carotid Hypoplasia) but also acquired (Fibrosis, CardiacCalcification Dystrophic). We also showed that calcifications in PXE were tissues and locationsspecific, that these calcifications were active. Finally we have opened the door to a treatment ofsevere forms of PXE with Sodium Thiosulphate. An approach multimodal therapy targeting multiplemechanisms this would be useful to evaluate in future clinical trials