Impact de l’inhibition de la néprilysine dans l’insuffisance cardiaque

Impact of neprilysin inhibition in heart failure

• Auteur / Autrice : Hélène Nougué
• Direction : Nicolas Vodovar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biothérapies et biotechnologies
• Date : Soutenance le 22/03/2021
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Hématologie, oncogenèse et biothérapies (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Marqueurs cardiovasculaires en situation de stress (Paris ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Emmanuel Samain
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emmanuel Samain, François Roubille, Jean-Luc Fellahi, Katell Peoc'h, Anne-Céline Martin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : François Roubille, Jean-Luc Fellahi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Peptides natriurétiques

Néprilysine

Valsartan

Sacubitril

Insuffisance cardiaque

Mots clés libres

Néprilysine

Peptides natriurétiques

Sacubitril/valsartan

Insuffisance cardiaque

Neprilysin

Natriuretic peptides

Sacubitril/valsartan

Heart failure

Résumé

Le sacubitril/valsartan qui associe un inhibiteur de néprilysine (NEP) et un antagoniste du récepteur de l’angiotensine II a été récemment commercialisé pour le traitement de l’insuffisance cardiaque chronique avec une fraction d’éjection réduite. Le sacubitril/valsartan réduit de 20% la morbidité et la mortalité associées à cette pathologie. Malgré un effet attendu sur les peptides natriurétiques dont l’augmentation est bénéfique dans cette pathologie, le mode d’action de cette molécule reste peu connu. Pour comprendre son mode d’action, nous avons constitué une cohorte d’insuffisants cardiaques qui débutait un traitement par sacubitril/valsartan. Le but de ma thèse a donc consisté à déterminer le mode d’action du sacubitril/valsartan, en utilisant une cohorte bicentrique de 73 patients atteints d’insuffisance cardiaque et chez lesquels le sacubitril/valsartan a été introduit. Chez ces patients, l’introduction du sacubitril/valsartan est accompagnée d’une amélioration clinique (NYHA et fonction cardiaque). Dans un premier temps, j’ai montré que le sacubitril/valsartan inhibait bien la NEP et que tous les substrats de la NEP testés (ANP, adrénoméduline, GLP-1) augmentaient dans le plasma. J’ai également confirmé le comportement inhabituel des peptides natriurétique avec une diminution du NT-proBNP alors que le BNP restait stable. La glycosylation du proBNP en T71 qui affecte le clivage du proBNP en NT-proBNP et BNP augmente également chez ces patients et semble impliquée dans l’évolution différentielle de ces deux biomarqueurs.La glycosylation du proBNP en T71 est négativement régulée par miR-30a en réponse à l’hypoxie in vitro. J’ai donc dans un second temps validé cette relation entre glycosylation du proBNP en T71 et miR-30a in vivo ce qui suggère que le proBNP glycosylé en T71 pourrait être un biomarqueur d’hypoxie cardiaque. Ces résultats m’ont conduit à m’intéresser à l’étude d’autres marqueurs d’hypoxie généraux (HIF1α K709ac, VEGF-A, PlGF, histones lactylées) et spécifiques d’organes (EPO, céruloplasmine). Tous ces marqueurs mesurés dans le plasma ont diminué après introduction du sacubitril/valsartan, suggérant l’existence d’une hypoxie infra-clinique chez ces patients qui est améliorée par le sacubitril/valsartan. Enfin, j’ai montré que le dosage du MR-proANP est impacté négativement par la glycosylation du proANP. Cela m’a conduit à identifier les enzymes impliquées dans le métabolisme du NT-proANP et m’a permis de confirmer que l’insuffisance cardiaque est un état sub-optimal pour les peptides natriurétiques qui est rétabli par le sacubitril/valsartan et de montrer que l’enzyme de conversion de l’endothéline 1 et l’aminopeptidase N était aussi inhibées par le sacubitril. L’ensemble de ces résultats m’a permis de préciser le mode d’action du sacubitril/valsartan même si de nombreuses zones d’ombre subsistent. Ces résultats apportent également des bases biologiques pour justifier les essais en cours du sacubitril/valsartan dans d’autres pathologies.

Sacubitril/valsartan that combines a neprilysin (NEP) inhibitor and angiotensin receptor blocker, has recently been marketed for the heart failure treatment with reduced ejection fraction (HFrEF). Sacubitril/valartan reduces the morbidity and the mortality in HFrEF patients by 20%. Despite an expected effect on natriuretic peptides, the increase of which being beneficial in this pathology, the mode of action of this drug remains largely unknown. The aim of my thesis was to determine the mode of action of sacubitril/valsartan using a bicentric cohort of 73 HfrEF patients who were switched from standard of care to sacubitril/valsartan. In these patients, the introduction of sacubitril/valsartan improved clinical status (NYHA and cardiac function). First, I confirmed that sacubitril/valsartan inhibited NEP thereby increasing the plasma concentration of all NEP substrates tested (ANP, adrenomedullin, GLP-1). I also confirmed the discrepant evolution of BNP and NT-proBNP: NT-proBNP decreased while BNP remained stable. proBNP T71 glycosylation which affects the cleavage of proBNP to NT-proBNP and BNP also increased and appears as a potential cause for the discrepancy between BNP and NT-proBNP. Second, proBNP T71 glycosylation is down regulated by miR-30a in response to hypoxia in vitro. I validated this relationship between proBNP T71 glycosylation and miR-30a in vivo, which suggest that proBNP T71 glycosylation could be a biomarker of cardiac hypoxia. These results prompted me to measure markers of general hypoxia (HIF1α K709ac, VEGF-A, PlGF, lactylated histones) and specific organs (EPO, ceruloplasmin). All of these biomarkers measured in plasma decreased after initiation of sacubitril/valsartan, suggesting the existence of subclinical hypoxia in HFrEF patients which is improved by sacubitril/valsartan, although the underlying mechanism remains unclear. Finally, I showed that the measure of MR-proANP is negatively impacted by the glycosylation of proANP. This study prompted me to identify the enzymes involved in the metabolism of NT-proANP and to confirm that heart failure is a suboptimal state for natriuretic peptides which is restored by sacubitril/valsartan. I found that endothelin-1 converting enzyme and therefore ET-1 plasma and aminopeptidase N were also inhibited by sacubitril. These results could explain why NEP inhibition with sacubitril drifted towards vasodilation.All of these results have enabled me to clarify the mode of action of sacubitril/valsartan even though many grey areas remain. These results also provide a biological basis to justify the ongoing trials of sacubitril/valsartan in other pathologies.