H epcidine et infection due à Plasmodium falciparum chez un groupe d’écoliers anémiés du Mali.

Bull Soc Pathol Exot, 2009, 102, 4, 219-220 DOI : 10.3185/pathexo3406 219

H epcidine et infection due à Plasmodium falciparum chez un groupe d’écoliers anémiés du Mali.

M.A. Ayoya (1), R.J. Stoltzfus (2), G.M. Spiekermann-Brouwer (2), E. Nemeth (3), A.K. Traoré (4), T. Ganz (3)

& C. Garza (5)

(1) UNICEF, 73 Lodi Estate, New Delhi 110-003, India. E-mail : mayoya@unicef.org (2) Division of Nutritional Sciences, Cornell University, Ithaca, New York, USA.

(3) David Geffen School of Medicine, University of California, Los Angeles, USA.

(4) Faculté de médecine, de pharmacie et d’odonto-stomatologie, Bamako, Mali.

(5) Boston College, Massachusetts, USA.

Courte note n° 3406. “Biologie clinique”. Reçue le 9 mars 2009. Acceptée le 30 juin 2009.

B ^{IOLOGIE CLINIQUE}

Summary: Hepcidin and Plasmodium falciparum malaria in anemic school children in Mali.

Hepcidin is a peptide produced by hepatocytes and detectable in blood and urine. Urinary hepcidin excretion appeared to be significantly increasing in humans with acute and chronic infections or inflammatory diseases. However, the effects of common tropical parasitic infections on hepcidin have not been sufficiently examined. We carried out a study in school children from Mali living in a neighborhood where Plasmodium falciparum malaria and Schistosoma haematobium infections are prevalent. Anemia (hemoglobin<120 g/l) prevalence was very high among these children (68%);

24% had iron deficiency anemia. The prevalence of infections was also high (65% had at least one infection and 41% had C-reactive protein (CRP) levels > 10 mg/L). S. haematobium was diagnosed in 64%. We assessed first morning urine hepcidin excretion in a sub-sample of 15 children with either S. haematobium, P. falciparum malaria or none; 14 of these 15 children were included in the analyses. Children with P. falciparum malaria excreted significantly higher levels of hepcidin than those with S. haematobium (χ²=3.86; p=0.05) or without any infection (χ²= 5.95; p=0.01). Urinary hepcidin correlated significantly with CRP (Spearman’s r=0.59; p=0.001) and serum ferritin (Spear- man’s r=0.73; p = 0.003). Our study confirms the still limited evidence of an association between human malaria and increased urinary hepcidin and points out the need for further studies to define the contribution of hepcidin to anemia associated with this disease.

Plasmodium falciparum hepcidin anemia malaria Schistosoma haematobium child school Djikoroni Para Bamako Mali Sub Saharan Africa

Plasmodium falciparum hepcidine anémie paludisme Schistosoma haematobium enfant école Djikoroni Para Bamako Mali Afrique intertropicale

Introduction

L

’hepcidine est un peptide produit par les hépatocytes et détectable dans le sang et l’urine. Ce peptide a été suggéré comme un médiateur clé de l’anémie à cause de son rôle de régulateur négatif dans l’absorption intestinale du fer et de son relargage par les macrophages (4). Les effets des parasites tro- picaux communs sur l’hepcidine n’ont pas été suffisamment étudiés, c’est pourquoi nous réalisons cette étude.

Matériel et méthodes

U

ne étude transversale a été conduite entre février et avril 2004 chez des élèves âgés de 7 à 14 ans choisis au hasard parmi ceux de l’école fondamentale de Djikoroni Para, un quartier de Bamako (capitale du Mali) où le paludisme et la schistosomose urinaire sont fortement endémiques. Cette école a été choisie au tirage au sort parmi toutes les écoles des communes riveraines du fleuve Niger.

L’étude a été approuvée par les comités d’éthique de l’Institut national de recherche en santé publique du Mali et de Cornell University. Le consentement éclairé et signé des parents et des enfants a été obtenu avant leur inclusion dans l’étude.

Des échantillons de sang veineux (10 ml) ont été prélevés stérilement.

Les taux d’hémoglobine (Hb) ont été mesurés avec un appa- reil d’hématologie automatique (Diana-5, Hycel Diagnostics, France). La parasitémie (parasites/µl) a été déterminée sur

un frottis coloré au Giemsa. La ferritine sérique (FS) a été mesurée par la méthode immuno-enzymatique en utilisant le système VIDAS (BioMérieux, France), et la protéine C- réactive (CRP) a été mesurée par la technique turbidimétrique grâce à un appareil Lisa 300 (Hycel Diagnostics, France). Les échantillons frais d’urine et de selles ont été collectés à l’école.

La schistosomose urinaire (œufs/10 ml d’urine) et l’anky- lostomose (œufs par gramme de selles) ont été recherchées respectivement par la technique de filtration et la méthode de Kato-Katz.

À la suite de ces analyses, 5 enfants infestés par Schistosoma haematobium et 5 sans aucune infection ont été sélectionnés de façon randomisée et leurs premières urines matinales ont été collectées sous surveillance pour doser l’hepcidine. De même, 5 autres enfants de même âge souffrant d’un épisode de paludisme aigu ont été recrutés dans un centre de santé et leurs urines matinales ont été recueillies pour la même analyse.

L’hepcidine urinaire a été déterminée, comme décrit aupara- vant par NEMETH et al. (3). Les peptides cationiques ont été extraits de l’urine en utilisant l’appareil CM Macro-prep (Bio-Rad, Hercules, CA). Les extraits d’urine équivalents à

Biologie clinique DOI : 10.3185/pathexo3406 220

M.A. Ayoya, R.J. Stoltzfus, G.M. Spiekermann-Brouwer et al.

4mg de créatinine ont été analysés avec des standards d’hep- cidine synthétique(0,05 – 0,15 – 0,5 et 1,5 µg) par la technique immunodot. L’hepcidine a été détectée sur les blots en utilisant des anticorps de l’hepcidine anti-humains de rat et quantifiée par luminescence en se référant aux standards existants. Les tests statistiques de Kruskal-Wallis et de corrélation de Spear- man ont été utilisés. Une valeur de p < 0,05 était considérée comme statistiquement significative.

Résultats

A

u total, 34 élèves (51,3 % de sexe masculin) d’une moyenne d’âge de 10,2 ± 2,2 ans ont été inclus dans cette étude. La prévalence de l’anémie (Hb < 120 g/l) était de 68 % avec prédominance de sa forme légère (moyenne Hb ± ET = 113 ± 12 g/l). L’anémie ferriprive (Hb < 120 g/l et FS

< 12 µg/l) a été retrouvée chez 24 % des enfants. La grande majorité des enfants avaient au moins une infection (65 %) ; des taux de CRP > 10 mg/l et la schistosomose ont été détectés respectivement chez 41 % et 64 % d’enfants. Dans le sous- groupe testé pour l’hepcidine, un des enfants ne présentant aucune infection avait une valeur d’hepcidine en dessous de la normale (< 10 ng/mg de créatinine) suggérant une carence en fer.

Trois enfants sur 5 atteints de paludisme (charge parasitaire >

5 000 parasites/µl de sang) avaient des valeurs d’hepcidine au- dessus de la normale (> 200 ng/mg de créatinine) définissant l’inflammation. Tous ceux qui sont touchés par la schistoso- mose (n =5) avaient des valeurs d’hepcidine normales (entre 10-200 ng/mg de créatinine). Un enfant paludéen avec un taux d’hepcidine en dehors des normes établies (> 2 500 ng/mg de créatinine) a été exclu des analyses statistiques. La médiane d’excrétion de l’hepcidine était plus grande chez les enfants porteurs du Plasmodium (tableau I).

Une corrélation significative a été observée entre les données de l’hepcidine matinale, la CRP (Spearman r = 0,59 ; p = 0,001) et la FS (Spearman r = 0,73 ; p = 0,003).

Il n’existait pas de différence d’excrétion d’hepcidine matinale entre le groupe avec S. haematobium et le groupe des enfants non infectés (χ² = 1 ; p = 0,69). En revanche, des différences statistiquement significatives ont été mises en évidence entre le groupe des enfants atteints de paludisme et ceux non infectés

(χ² = 5,95 ; p = 0,01), et entre le groupe des paludéens et le groupe avec S. haematobium (χ² = 3,86 ; p = 0,05).

Discussion

C

ette étude a montré que les enfants infectés par Plasmo- dium falciparum excrètent des taux d’hepcidine urinaire significativement plus élevés que ceux infectés par S. haema- tobium ou ceux ne présentant aucune de ces deux infections.

Le mécanisme par lequel le paludisme augmente l’hepcidine reste inconnu. Cette étude suggère que l’hepcidine pourrait jouer un rôle important dans le métabolisme du fer au cours du paludisme et pourrait aider à comprendre le mécanisme de l’anémie causée par cette maladie comme l’ont indiqué d’autres auteurs (1). Nos observations selon lesquelles la FS et la CRP étaient fortement et significativement corrélées avec l’hepcidine urinaire matinale chez ces enfants anémiques sont en accord avec celles de NEMETH et al. (4) et avec la notion que l’absorption du fer est faible chez les patients qui ont des taux de CRP élevés (2). L’absence de différence statistiquement significative entre les enfants infectés avec S. haematobium et ceux non infectés pourrait être expliquée par le faible nombre d’enfants inclus dans l’étude. Il serait donc nécessaire d’étudier un échantillon plus large d’enfants avec et sans S. haemato- bium. Une autre explication serait que S. haematobium induit une réponse de type Th2, par conséquent la présence de l’in- fection pourrait ne pas élever l’hepcidine. Ceci, a aussi besoin d’être démontré par des recherches additionnelles.

Conclusion

C

e travail contribue à l’évidence encore limitée associant le paludisme et l’élévation de l’hepcidine urinaire. Il met l’accent sur la nécessité de conduire des études additionnelles pour préciser la contribution de l’hepcidine à l’anémie associée avec le paludisme.

Références bibliographiques

1. de MAST Q, NADJM B, REYBURN H, KEMNA EH, AMOS B et al. – Assessment of urinary concentrations of hepcidin provides novel insight into disturbances in iron homeostasis during malarial infection. J Infect Dis, 2009, 199, 253-262.

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Nephrol Dial Transplant, 1998, 13, 82-88.

3. NEMETH E, RIVERA S, GABAYAN V, KELLER C, TAUDORF S et al. – IL-6 mediates hypoferremia of inflammation by indu- cing the synthesis of the iron regulatory hormone hepcidin.

J Clin Invest, 2004, 113, 1271-1276.

4. NEMETH E, VALORE EV, TERRITO M, SCHILLER G, LICHTENS- TEIN A, GANZ T – Hepcidin, a putative mediator of anemia of inflammation, is a type II acute-phase protein. Blood, 2003,101, 2461-2463.

condition nb d’enfants valeur médiane excrétée 25^e - 75^e

pathologique en ng/mg de créatinine percentiles

paludisme 4 190^a 50 - 300

schistosomose 5 76^b 46 - 141

aucune infection 5 68^b 22 - 88

Les valeurs sont des médianes parce que les données ne sont pas distribuées norma- lement.

a Différent significativement de S. haematobium (χ² = 3.86 ; p = 0,05) et le groupe sans paludisme, c’est-à-dire les groupes Schistosoma haematobium et aucune infec- tion combinés (χ² = 5,95 ; p = 0,01).

b Pas de différence significative entre les groupes (χ² = 1 ; p = 0,69).

Tableau I.

Valeurs médianes d’excrétion de l’hepcidine urinaire selon la condition pathologique

Median value of urinary hepcidin excretion by type of infection.