Hémochromatoses héréditaires : les molécules en jeu et leur implication dans la régulation de l homéostasie du fer

Transcription

1 Tirés à part : H. Coppin Hémochromatoses héréditaires : les molécules en jeu et leur implication dans la régulation de l homéostasie du fer Hélène Coppin, Marie-Paule Roth Inserm U 563, CHU Purpan, BP 3028, Toulouse Cedex 3 Les causes des surcharges en fer héréditaires ont été clairement précisées au cours de ces dernières années. L hémochromatose n est plus considérée comme une entité unique mais comme la conséquence de mutations dans au moins cinq gènes : HFE, HJV, HAMP, TFR2 et SLC40A1. On distingue à présent les hémochromatoses de type 1, 2A, 2B, 3 et 4 qui se différencient les unes des autres en fonction du gène impliqué, du mode de transmission (récessif ou dominant), de l âge de début clinique de la maladie (précoce ou plus tardif), du paramètre biologique perturbé (coefficient de transferrine et/ou ferritinémie), de la réponse aux saignées thérapeutiques, et enfin de la localisation préférentielle de la surcharge en fer (organes parenchymateux ou cellules réticulo-endothéliales). Les mécanismes moléculaires dans lesquels sont impliquées les protéines codées par ces gènes, la molécule HFE, l hémojuvéline, l hepcidine, le récepteur 2 de la transferrine et la ferroportine, et qui aboutissent à une surcharge en fer, sont encore à préciser. Toutefois, une molécule HFE, une hémojuvéline et un récepteur 2 de la transferrine fonctionnels semblent nécessaires pour que la synthèse d hepcidine soit induite par la surcharge en fer et puisse exercer un contrôle négatif aussi bien sur l absorption intestinale du fer que sur le recyclage macrophagique du fer héminique. Il est aussi important de noter que la pénétrance associée au génotype C282Y homozygote du gène HFE, responsable de la forme la plus fréquente d hémochromatose, celle de type 1, n est pas complète et ne dépasse sans doute pas 30 %. Les formes les plus sévères de la pathologie pourraient être dues en partie à l intervention d autres gènes, parmi lesquels ceux de l hémojuvéline et de l hepcidine sont des candidats potentiels. L identification de ces gènes modificateurs fait l objet de nombreuses recherches et permettra dans le futur de prédire l évolution clinique de la pathologie. Mots clés : hématochromatose héréditaire, gène HFE, gène modificateur, hémojuvéline, hepcidine 281

2 C est à respectivement A. Trousseau et à F.D. Von Recklinhausen que l on doit, dès la fin du XIX e siècle, la première description d une entité clinique associant diabète, hyperpigmentation cutanée et cirrhose, puis le terme d hémochromatose pour l association de ces symptômes avec le dépôt d un pigment à base de fer dans plusieurs organes. Les premières formes familiales d hémochromatose furent décrites par J.H. Sheldon en 1935, mais ce n est que longtemps plus tard, en 1974, que le mode de transmission, autosomique récessif, fut définitivement prouvé [1]. L association de l hémochromatose avec les antigènes du complexe majeur d histocompatibilité de classe I HLA-A3 et HLA-B14 a été mise en évidence par M. Simon en 1976 [2] et, jusqu à la fin du XX e siècle, l hémochromatose héréditaire fut considérée comme une entité clinique et génétique unique. Il a fallu attendre 1996 pour qu au terme d une approche de clonage positionnel, le gène HFE soit enfin identifié [3]. Son implication a été définitivement démontrée deux ans plus tard, avec la description d une surcharge en fer chez des souris chez lesquelles il avait été invalidé [4]. Dans les quelques années qui ont suivi la découverte du gène HFE, la connaissance du métabolisme du fer a considérablement évolué. Nous savons maintenant que des mutations dans au moins trois gènes autres que le gène HFE peuvent également entraîner des surcharges en fer à prédominance parenchymateuse, toutes accompagnées d une augmentation du coefficient de transferrine, mais associées à des degrés de sévérité et des âges de début de la symptomatologie variables [5, 6]. On parle désormais des hémochromatoses héréditaires de type 1, 2A, 2B et 3 (tableau 1). La normalité du coefficient de transferrine ne permet cependant pas d éliminer une pathologie héréditaire touchant le métabolisme du fer. Ainsi, l hémochromatose de type 4 (tableau 1) dans la base OMIM (Online mendelian inheritance in man), due à des mutations dans le gène de la ferroportine, se traduit par une hyperferritinémie avec une surcharge en fer prédominant dans les macrophages du système réticuloendothélial. Ses caractéristiques biologiques et son mode de transmission, autosomique dominant, l éloignent toutefois des autres formes d hémochromatose héréditaire [5, 6]. Les données récentes sur les molécules en action dans ces différents types d hémochromatose seront passées en revue dans cet article, de même que les hypothèses issues de la découverte des protéines impliquées, qu il est permis de faire sur les mécanismes moléculaires de l homéostasie du fer. La forme «classique» d hémochromatose héréditaire, touchant l adulte d âge mûr C est la forme la plus anciennement individualisée et de loin la plus fréquente de la maladie. La surcharge martiale, transmise selon le mode autosomique récessif, est due à une mutation du gène HFE. Dans la plupart des cas, il s agit de la modification d un seul nucléotide qui entraîne la substitution d une cystéine par une tyrosine à la position 282 de la protéine (C282Y) [3]. La mutation C282Y semble avoir été un événement moléculaire unique qui se serait produit en Europe continentale avant le Néolithique, il y a environ ans [7]. Elle aurait ensuite été sélectionnée car elle permettait non seulement aux homozygotes mais aussi aux hétérozygotes de ne pas développer d anémie ferriprive à une époque où le contenu en fer de l alimentation était très réduit. Un isolement relatif et une consanguinité importante dans les populations du Nord-Ouest de l Europe auraient contribué au maintien de la fréquence élevée de cette mutation qui se serait finalement répandue grâce aux mouvements de populations. De nos jours, cinq personnes sur originaires du Nord de l Europe sont homozygotes pour la mutation C282Y ; c est dix fois plus que la prévalence des génotypes prédisposant à la mucoviscidose. La protéine HFE, en cause dans cette forme d hémochromatose (type 1), est une molécule du complexe majeur d histocompatibilité de classe I non classique, composée d une chaîne lourde qui s associe à une petite molécule, la bêta-2 microglobuline [3]. La mutation C282Y empêche l interaction de la chaîne lourde avec la bêta-2 microglobuline, et par conséquent le repliement normal de la molécule. Le ciblage de la molécule HFE à la membrane n est plus possible et celle-ci est rapidement dégradée. La molécule HFE mutée n est donc pas fonctionnelle. Contrairement aux molécules de classe I classiques, la molécule HFE ne présente pas d antigène et ne semble pas avoir de rôle dans la défense immunitaire. Des expériences de co-cristallisation et de co-immunoprécipitation ont montré que la molécule HFE s associait avec le récepteur 1 de la transferrine et facilitait l endocytose du complexe fer-transferrine, permettant ainsi de moduler la quantité de fer reçue par les cellules [8]. L histoire naturelle de l hémochromatose héréditaire «classique» se résume schématiquement en trois stades : phase de latence, expression biologique, maladie clinique. Au stade biologique, on observe en premier les stigmates de l hyperabsorption digestive : augmentation du fer sérique et du coefficient de saturation de la transferrine. Ensuite le fer commence à se déposer dans les hépatocytes, et progressivement la ferritinémie augmente parallèlement aux réserves en 282

3 Tableau 1. Comparaison des surcharges en fer primaires classées comme hémochromatoses héréditaires dans la base de données OMIM. Hémochromatose classique, liée à HFE Hémochromatose juvénile Hémochromatose liée à TFR2 Surcharge en fer liée à la ferrortine Classification OMIM Type 1 Type 2A Type 2B Type 3 Type 4 Gène impliqué et HFE, 6p21.3 HJV, 1q21 HAMP, 19q13.1 TFR2, 7q22 SLC40A1, 2q32 localisation chromosomique Protéine Nom HFE Hémojuvénile Hepcidine Récepteur 2 de la Ferroportine transferrine Fonction connue ou prédite Interaction avec le récepteur 1 de la transferrine, facilitant probablement l entrée dans la cellule du fer lié à la transferrine ; modulation possible de l expression de l hepcidine Inconnue ; modulation possible de l expression de l hepcidine Internalisation et dégradation de la ferroportine, et donc limitation de la sortie du fer des entérocytes et des macrophages Entrée du fer dans les hépatocytes et modulation possible de l expression de l hepcidine Transfert du fer hors des entérocytes et des macrophages Mode de transmission Autosomique récessif Autosomique récessif Autosomique récessif Autosomique récessif Autosomique dominant Augmentation du coefficient de Première anomalie biochimique décelable Première anomalie biochimique décelable Première anomalie biochimique décelable Première anomalie biochimique décelable Seulement dans les stades tardifs de la maladie transferrine Principaux organes Foie, glandes Foie, glandes Foie, glandes Foie, glandes Foie, rate accumulant le fer endocrines, cœur endocrines, cœur endocrines, cœur endocrines, cœur Potentiel lésionnel Variable Elevé Elevé Variable Faible Anémie Non Non Non Non Peut être observée après des saignées Réponse aux saignées thérapeutiques Décennie à laquelle débutent les lésions organiques Excellente : diminution de la ferritinémie et de la transferrine, pas de Excellente : diminution de la ferritinémie et de la transferrine, pas de Excellente : diminution de la ferritinémie et de la transferrine, pas de Excellente : diminution de la ferritinémie et de la transferrine, pas de 4 e ou 5 e 2 e ou 3 e 2 e ou 3 e 2 e ou 3 e 4 e ou 5 e Passable : diminution rapide de la transferrine, mais persistance d une ferritinémie élevée, quand saignées fréquentes fer. Le passage à la maladie clinique est insidieux. Il se fait généralement après 30 ou 40 ans chez l homme, plus tardivement chez la femme (après la ménopause). Les manifestations les plus précoces (asthénie, douleurs articulaires) sont inconstantes, et les autres complications peuvent rester longtemps méconnues si le patient n est pas soumis à un examen médical. Le tableau terminal associe à des degrés divers des atteintes cutanées (mélanodermie, sécheresse cutanée, alopécie), articulaires (ostéoarthrite et arthropathie souschondrale), hépatiques (hépatomégalie, fibrose, cirrhose, hépatocarcinome), endocriniennes (diabète, hypogonadisme, impotence, hypothyroïdie) et cardiaques (troubles du rythme avec cardiomégalie et atteinte de la fonction ventriculaire). Le moment du diagnostic conditionne le pronostic. La présence d une cirrhose, voire d une simple fibrose, expose au risque de cancer du foie. Il faut souligner que les saignées préviennent toutes les complications et normalisent l espérance de vie si elles sont entreprises dès le stade d expression biologique, avant l apparition des lésions tissulaires qui s installent à bas bruit et sont irréversibles [9, 10]. Le passage d un stade à l autre et le rythme de cette progression dépendent de nombreuses variables liées en partie au mode de vie [11] et au terrain génétique de chaque individu [12] (figure 1). Il arrive, dans une faible proportion de cas, qu il n y ait jamais d altération du métabolisme du fer décelable par des tests biologiques bien que les individus soient homozygotes pour la mutation C282Y [13], et il est impossible, à 283

4 Facteurs autres que HFE, qui influencent l 'expression phénotypique Facteurs liés à l'hôte Gènes modificateurs Menstruations, grossesses, consommation importante de fer, pertes de sang chroniques Gènes codant l'hepcidine, l'hémojuvéline, le récepteur 2 de la transferrine, l'haptoglobine, l'hémopexine, la céruloplasmine, l'hème oxygénase... Consommation excessive d'alcool ; surcharges en fer secondaires à une thalassèmie, une porphyrie hépatique, une hépatite stéatosique non alcoolique ou à une hépatite virale Gènes impliqués dans le système de défense antioxydant, la fibrogenèse et la réparation tissulaire Etapes dans l'histoire naturelle de la maladie et principaux retentissements biochimiques Proportion d'homozygotes C282Y exprimant l'anomalie indiquée HFE mutée Fer plasmatique augmenté Elévation du coefficient de saturation de la transferrine l heure actuelle, de prédire si cette mutation entraînera des manifestations cliniques et quelle en sera la gravité [14]. La recherche des facteurs impliqués dans la sévérité de l hémochromatose fait par conséquent l objet de nombreuses études tant chez l homme que dans des modèles murins de la pathologie [15-18]. Si la majorité des patients ayant une hémochromatose héréditaire «classique» sont homozygotes pour la mutation C282Y, les hétérozygotes composites pour la mutation C282Y et d autres mutations du gène HFE peuvent parfois aussi développer une surcharge en fer d intensité variable. C est le cas en particulier des hétérozygotes C282Y et H63D [19], ou C282Y et S65C [20]. Toutefois, un rôle direct de ces mutations dans la pathologie n a jamais été clairement démontré. Les formes d hémochromatose héréditaire à début précoce La seconde forme clinique d hémochromatose héréditaire est l hémochromatose juvénile (type 2). C est une forme sévère et précoce de surcharge en fer héréditaire Accumulation de fer dans les tissus Elévation de la ferritine sérique Lésions organiques Ferritinémie ng/ml ; perturbation des tests hépatiques, de la glycémie et des tests endocriniens 100 % 75 % 50 % 25 % 0 % Figure 1. L hémochromatose de type 1, liée à HFE, est une maladie progressive, qui évolue par étapes, et dont l expression phénotypique dépend de facteurs liés à l hôte et de gènes modificateurs. dont les premiers signes cliniques apparaissent au cours de l enfance ou de l adolescence. La surcharge en fer est essentiellement parenchymateuse, comme dans la forme liée à HFE. L atteinte hépatique est constante, mais les autres manifestations - diabète, hypogonadisme hypogonadotrope, cardiomyopathie, et troubles du rythme - sont souvent au premier plan. Il n est pas rare que les patients décèdent avant l âge de 30 ans des suites d une insuffisance cardiaque incurable en l absence de greffe [21]. Il a récemment été montré que la plupart des hémochromatoses juvéniles sont liées à des mutations du gène codant l hémojuvéline (HJV) situé sur le bras long du chromosome 1 [22]. Cependant, dans quelques cas, des mutations homozygotes dans le gène HAMP [23], qui code l hepcidine, ont également été impliquées, sans que l on puisse distinguer, au plan phénotypique, les formes d hémochromatose juvénile liées au gène HAMP de celles liées au gène HJV. L hepcidine est un peptide qui joue un rôle clé dans le métabolisme du fer. Elle est synthétisée par les hépatocytes en réponse à un état inflammatoire et à une surcharge en fer [24], et se 284

5 fixe à la ferroportine, une molécule permettant la sortie du fer des entérocytes duodénaux et des macrophages, provoquant l internalisation de cette dernière et sa dégradation, et empêchant ainsi l exportation du fer vers le plasma [25]. On comprend donc que l inactivation de l hepcidine puisse être impliquée dans l hémochromatose. Par contre, la fonction exacte de l hémojuvéline reste encore inconnue. La troisième forme d hémochromatose héréditaire (type 3), très similaire à celle de l adulte, mais avec un âge de début plus précoce [26], est liée à des mutations dans le gène codant le récepteur 2 de la transferrine (TFR2), une protéine très homologue au récepteur 1 (TFR1) connu depuis longtemps, et qui permet l internalisation du complexe fer-transferrine dans la cellule [27]. Il diffère cependant de TFR1 par son affinité in vitro pour la transferrine (25 à 30 plus faible), son niveau d expression plus élevé dans les hépatocytes, et le fait que son expression n est pas régulée négativement par une surcharge en fer hépatique. L hémochromatose de type 4, avec surcharge en fer des cellules réticuloendothéliales Cette forme atypique d hémochromatose est associée à des mutations du gène SLC40A1 qui code la ferroportine, une protéine transmembranaire impliquée dans l excrétion du fer hors des entérocytes et des macrophages [28, 29]. Les principales différences entre les surcharges en fer associées à une mutation de la ferroportine et les autres hémochromatoses héréditaires sont indiquées dans le tableau 1. L absence de ferroportine fonctionnelle conduit à une rétention anormale - puis à une accumulation - de fer principalement dans les cellules réticulo-endothéliales du foie et de la rate. Cette séquestration du fer tend à diminuer le pool de fer plasmatique, réduisant ainsi la disponibilité du fer pour l érythropoïèse, avec pour conséquence une augmentation compensatoire de l absorption intestinale. Cela explique que le coefficient de saturation de la transferrine reste longtemps normal ou peu augmenté, et que la tolérance des patients aux saignées thérapeutiques soit mauvaise. Dans la plupart des cas rapportés jusqu à présent, l atteinte clinique est moins sévère que dans la forme classique d hémochromatose, sans doute parce que les dépôts de fer dans le système réticuloendothélial ont un potentiel toxique moins important que les dépôts de fer dans les organes parenchymateux. Le diagnostic précoce de cette affection repose non pas sur la mesure de la transferrine mais sur celle de la ferritine sérique : celle-ci est généralement élevée dès la première décennie et reste souvent haute en dépit des phlébotomies [30]. Mécanismes de régulation de l absorption intestinale du fer et du recyclage macrophagique Il n existe pas de moyen pour l organisme d éliminer le fer absorbé en excès, et la constitution d une surcharge en fer de l organisme ne peut donc être évitée que par un contrôle fin de l absorption intestinale et du recyclage macrophagique. Les entérocytes matures, au sommet des villosités intestinales, absorbent le fer à partir des aliments et assurent son transfert vers le compartiment plasmatique. Au pôle apical, une réductase membranaire, Dcytb, réduit le fer ferrique en fer ferreux [31]. Ce dernier est transporté à travers la membrane par la molécule DMT1 [32], puis ciblé au pôle basolatéral où il est exporté vers le plasma par la ferroportine [33]. Il est ensuite réoxydé par l héphaestine avant d être pris en charge par la transferrine plasmatique [34]. Le fer héminique absorbé au pôle apical par la molécule HCP1 [35] est libéré par l hème oxygénase et exporté de la même façon que le fer non héminique (figure 2). La phagocytose des globules rouges sénescents assure un recyclage efficace des atomes de fer vers le plasma. Elle se fait principalement dans les macrophages de la rate et de la moelle osseuse et, dans une moindre mesure, dans les cellules de Kupffer. Le fer libéré par le catabolisme de l hème peut être stocké par la ferritine ou recyclé vers le plasma par la ferroportine qui exporte le fer ferreux. Ce dernier est ensuite oxydé par la céruloplasmine sérique et fixé par la transferrine [36] (figure 2). La compréhension des mécanismes de régulation de l absorption intestinale du fer a connu des progrès notables avec l identification du gène HFE et la découverte de l hepcidine. Un premier modèle de régulation de l absorption intestinale du fer a été proposé en 1999 [37]. Il suggérait que les cellules indifférenciées des cryptes recevaient des signaux émis par l organisme, leur permettant d exprimer, au cours de leur différenciation et de leur migration le long de la villosité intestinale, les protéines nécessaires à l absorption du fer, à un niveau adapté aux besoins de l organisme. La molécule HFE, exprimée de façon majoritaire dans ces cryptes, devait jouer un rôle important dans cette signalisation, par exemple en interagissant avec les récepteurs de la transferrine et en contrôlant la quantité de fer internalisée. Selon ce modèle, l absence de molécule HFE fonctionnelle aurait pour conséquence de diminuer la quantité de fer reçue par les cellules indifférenciées des cryptes duodénales. Celles-ci percevraient cette situation comme un signal de carence en fer et continueraient à exprimer les protéines du transfert du fer, malgré des réserves en fer tissulaires supérieures à la normale. 285

6 Entérocyte mature Fe(II) Fe(III) DMT1 Dcytb HCP1 Hème Ferritine Ferroportine Héphaestine Apo Tf Fe(II) Fe(III) Fe(III)-Tf Macrophage Globule rouge sénescent Foie Hepcidine Catabolisme de l'hème Fe(II) HFE Cellule de la crypte Plus récemment, un autre modèle de régulation de l absorption intestinale du fer, éventuellement complémentaire du précédent, a été proposé. Il fait intervenir l hepcidine qui est synthétisée par le foie en réponse à une surcharge en fer [24] et agit en se fixant sur la ferroportine et en provoquant son internalisation et sa dégradation [25], contrôlant ainsi négativement aussi bien l absorption intestinale du fer que le recyclage macrophagique du fer héminique, libéré par la phagocytose des globules rouges sénescents et le catabolisme de l hème (figure 2). L hepcidine, un acteur clé impliqué dans la plupart des formes d hémochromatose? HFE TfR TfR Fe(II) Apo-Tf Ferroportine Céruloplasmine Fe(III) Fe(III)-Tf Figure 2. Régulation de l homéostasie du fer. Les entérocytes matures, au sommet des villosités, absorbent le fer à partir des aliments et assurent son transfert vers le plasma. La phagocytose des globules rouges sénescents par les macrophages assure un recyclage du fer vers le plasma. Au cours de leur migration le long des villosités, les cellules des cryptes se différencient et expriment les protéines de capture et de transfert du fer à un niveau variable selon les besoins en fer de l organisme. La molécule HFE, exprimée au pôle basolatéral des cryptes, interagit avec les récepteurs de la transferrine et contrôle la quantité de fer internalisé. L hepcidine, synthétisée par le foie en réponse à une surcharge en fer et sécrétée dans le plasma, se fixe à la ferroportine et provoque sa dégradation. Elle contrôle ainsi négativement aussi bien l absorption intestinale du fer que le recyclage macrophagique du fer héminique. L importance de l hepcidine dans la régulation de l absorption du fer a été démontrée par la mise en évidence de mutations inactivatrices chez plusieurs familles atteintes d hémochromatose juvénile (type 2B) [23]. La similarité phénotypique (surcharge en fer intrahépatique et diminution du contenu en fer des macrophages) des souris déficientes en protéine HFE et des souris déficientes en hepcidine [38] a suggéré que les deux protéines intervenaient dans la même voie de signalisation des réserves en fer de l organisme aux entérocytes. Cette hypothèse a été renforcée par la mise en évidence, chez la souris [39] comme chez l homme [40], d un défaut d activation de la synthèse d hepcidine en réponse à une surcharge en fer lorsque la protéine HFE est inactivée ou mutée, et par l absence de surcharge en fer lorsqu un transgène hepcidine est introduit chez des souris déficientes en HFE [39]. La protéine HFE participe donc vraisemblablement à la régulation de l expression de l hepcidine selon la charge en fer de l organisme. Des données récentes suggèrent que les molécules impliquées dans l hémochromatose juvénile de type 2A et l hémochromatose de type 3, l hémojuvéline et le récepteur 2 de la transferrine, participent également à la régulation de l expression de l hepcidine. En effet, en l absence d hémojuvéline [22] ou de TFR2 fonctionnels [41], la synthèse d hepcidine n est pas augmentée comme on s y attendrait étant donné la surcharge en fer présente chez ces patients. Seule l hémochromatose de type 4 semble obéir à un mécanisme différent. Ici, l absence de ferroportine fonctionnelle conduit à une rétention anormale de fer dans les cellules réticulo-endothéliales, réduisant considérablement le fer disponible pour l érythropoïèse dans le compartiment plasmatique, et conduisant à une 286

7 augmentation compensatoire de l absorption intestinale. L individualisation de cette entité clinique comme hémochromatose est actuellement remise en question. Elle se distingue en effet des autres types d hémochromatose par de nombreux aspects : mode de transmission autosomique dominant, hyperferritinémie avec coefficient de transferrine normal, surcharge en fer initialement dans les cellules réticuloendothéliales et non dans les cellules hépatiques [30]. Conclusions et perspectives L hémochromatose héréditaire fut longtemps considérée comme une maladie monogénique caractérisée par une accumulation de fer dans les cellules parenchymateuses de plusieurs organes majeurs, entraînant inévitablement des lésions organiques. Cette notion doit être revue à la lumière des acquisitions récentes. D une part, la mise en évidence de phénotypes similaires associés à des mutations dans au moins quatre gènes du métabolisme du fer, HFE, HJV, HAMP et TFR2, a prouvé l hétérogénéité de cette affection au plan génétique. Mais, quel que soit le gène en cause, on observe une accumulation précoce et progressive de fer dans le compartiment plasmatique, apparemment causée par l exportation en quantité inappropriée de ce fer par les entérocytes et les macrophages, des dépôts de fer dans les cellules parenchymateuses, avec un potentiel lésionnel important, et une réponse optimale au traitement par phlébotomies. Les mutations sous-jacentes sont responsables de la variabilité phénotypique observée, les phénotypes associés à certains génotypes étant plus sujets que d autres à l influence de facteurs liés à l hôte et de facteurs d environnement. C est le cas en particulier du génotype C282Y homozygote, majoritairement associé à l hémochromatose de type 1, et dont la pénétrance n est pas complète. Il existe en effet, au sein des familles de malades, des individus homozygotes qui ne développent pas de surcharge en fer [42], et, dans les études de populations, le pourcentage d homozygotes mutés présentant des manifestations cliniques est généralement inférieur à 30 % [43-45]. Cette pénétrance incomplète a conduit à rechercher des facteurs modificateurs, génétiques en particulier, chez la souris et chez l homme. Chez la souris chez laquelle le gène HFE a été invalidé, plusieurs régions chromosomiques contenant des gènes modificateurs ont été localisées et l identification précise des gènes impliqués dans ces régions est en cours [18]. Chez l homme, des mutations dans les gènes de l hepcidine [16, 17] et de l hémojuvéline [15], ajoutées au génotype C282Y homozygote, semblent expliquer en partie les formes les plus sévères de la maladie. Le temps est donc venu de considérer l hémochromatose de type 1 comme une maladie multigénique, dans le déterminisme de laquelle interviennent non seulement un gène majeur, HFE, mais aussi des gènes modificateurs. Références 1. Saddi R, Feingold J. Idiopathic haemochromatosis : an autosomal recessive disease. Clin Genet 1974; 5: Simon M, Bourel M, Fauchet R, Genetet B. Association of HLA-A3 and HLA-B14 antigens with idiopathic haemochromatosis. Gut 1976 ; 17 : Feder JN, Gnirke A, Thomas W, Tsuchihashi Z, Ruddy DA, Basava A, et al. A novel MHC class I-like gene is mutated in patients with hereditary haemochromatosis. Nat Genet 1996 ; 13 : Zhou XY, Tomatsu S, Fleming RE, Parkkila S, Waheed A, Jiang J, et al. HFE gene knockout produces mouse model of hereditary hemochromatosis. Proc Natl Acad Sci USA1998 ; 95 : Aguilar Martinez P, Schved J-F. Vers une classification raisonnée des surcharges en fer et des hyperferritinémies d origine génétique. Hématologie 2004 ; 10 : Le Gac G, Gourlaouen I, Mercier AY, Chanu B, Jacolot S, Scotet V, et al. Hétérogénéité génétique et allélique des hémochromatoses héréditaires. Hématologie 2004 ; 10 : Distante S, Robson KJ, Graham-Campbell J, Arnaiz-Villena A, Brissot P, Worwood M. The origin and spread of the HFE-C282Y haemochromatosis mutation. Hum Genet 2004 ; 115 : Ramalingam TS, West AJ-R, Lebron JA, Nangiana JS, Hogan TH, Enns CA, et al. Binding to the transferrin receptor is required for endocytosis of HFE and regulation of iron homeostasis. Nat Cell Biol 2000 ; 2 : Moirand R. Guillygomarc h A, Brissot P, Deugnier Y. Diagnostic et traitement de l hémochromatose génétique. Rev Prat 2000 ; 50 : Brissot P, Laine F, Moirand R, Loreal O. Génétique et physiopathologie de l hémochromatose. Rev Prat 2000 ; 50 : Scotet V, Merour MC, Mercier AY, Chanu B, Le Faou T, Raguenes O, et al. Hereditary hemochromatosis : effect of excessive alcohol consumption on disease expression in patients homozygous for the C282Y mutation. Am J Epidemiol 2003 ; 158 : Whiting PW, Fletcher LM, Dixon JK, Gochee P, Powell LW, Crawford DH. Concordance of iron indices in homozygote and heterozygote sibling pairs in hemochromatosis families : implications for family screening. J Hepatol 2002 ; 37 : Yamashita C, Adams PC. Natural history of the C282Y homozygote for the hemochromatosis gene (HFE) with a normal serum ferritin level. Clin Gastroenterol Hepatol 2003;1: Beutler E. The HFE Cys282Tyr mutation as a necessary but not sufficient cause of clinical hereditary hemochromatosis. Blood 2003 ; 101 : Le Gac G, Scotet V, Ka C, Gourlaouen I, Bryckaert L, Jacolot S, et al. The recently identified type 2A juvenile haemochromatosis gene (HJV), a second candidate modifier of the C282Y homozygous phenotype. Hum Mol Genet 2004 ; 13 : ; (Epub 2004 Jul 14). 16. Merryweather-Clarke AT, Cadet E, Bomford A, Capron D, Viprakasit V, Miller A, et al. Digenic inheritance of mutations in HAMP and HFE results in different types of haemochromatosis. Hum Mol Genet 2003 ; 12 : Jacolot S, Le Gac G, Scotet V, Quere I, Mura C, Ferec C. HAMP as a modifier gene that increases the phenotypic expression of the HFE pc282y homozygous genotype. Blood 2004 ; 103 : Bensaid M, Fruchon S, Mazeres C, Bahram S, Roth MP, Coppin H. Multigenic control of hepatic iron loading in a murine model of hemochromatosis. Gastroenterology 2004 ; 126 :

8 19. Aguilar Martinez P, Biron C, Blanc F, Masmejean C, Jeanjean P, Michel H, et al. Compound heterozygotes for hemochromatosis gene mutations : may they help to understand the pathophysiology of the disease? Blood Cells Mol Dis 1997 ; 23 : Mura C, Raguenes O, Ferec C. HFE mutations analysis in 711 hemochromatosis probands : evidence for S65C implication in mild form of hemochromatosis. Blood 1999 ; 93 : Camaschella C, Roetto A, Cicilano M, Pasquero P, Bosio S, Gubetta L, et al. Juvenile and adult hemochromatosis are distinct genetic disorders. Eur J Hum Genet 1997; 5: Papanikolaou G, Samuels ME, Ludwig EH, MacDonald ML, Franchini PL, Dube MP, et al. Mutations in HFE2 cause iron overload in chromosome 1q-linked juvenile hemochromatosis. Nat Genet 2004 ; 36 : Roetto A, Papanikolaou G, Politou M, Alberti F, Girelli D, Christakis J, et al. Mutant antimicrobial peptide hepcidin is associated with severe juvenile hemochromatosis. Nat Genet 2003 ; 33 : Pigeon C, Ilyin G, Courselaud B, Leroyer P, Turlin B, Brissot P, et al. A new mouse liver-specific gene, encoding a protein homologous to human antimicrobial peptide hepcidin, is overexpressed during iron overload. J Biol Chem 2001 ; 276 : Nemeth E, Tuttle MS, Powelson J, Vaughn MB, Donovan A, Ward DM, et al. Hepcidin Regulates Iron Efflux by Binding to Ferroportin and Inducing Its Internalization. Science 2004 ; 28 : Piperno A, Roetto A, Mariani R, Pelucchi S, Corengia C, Daraio F, et al. Homozygosity for transferrin receptor-2 Y250X mutation induces early iron overload. Haematologica 2004 ; 89 : Camaschella C, Roetto A, Cali A, De Gobbi M, Garozzo G, Carella M, et al. The gene TFR2 is mutated in a new type of haemochromatosis mapping to 7q22. Nat Genet 2000 ; 25 : Montosi G, Donovan A, Totaro A, Garuti C, Pignatti E, Cassanelli S, et al. Autosomal-dominant hemochromatosis is associated with a mutation in the ferroportin (SLC11A3) gene. J Clin Invest 2001 ; 108 : Njajou OT, Vaessen N, Joosse M, Berghuis B, van Dongen JW, Breuning MH, et al. A mutation in SLC11A3 is associated with autosomal dominant hemochromatosis. Nat Genet 2001 ; 28 : Pietrangelo A. Hereditary hemochromatosis-a new look at an old disease. N Engl J Med 2004 ; 350 : McKie AT, Barrow D, Latunde-Dada GO, Rolfs A, Sager G, Mudaly E, et al. An iron-regulated ferric reductase associated with the absorption of dietary iron. Science 2001 ; 291 : Gunshin H, Mackenzie B, Berger UV, Gunshin Y, Romero MF, Boron WF, et al. Cloning and characterization of a mammalian protoncoupled metal-ion transporter. Nature 1997 ; 388 : McKie AT, Marciani P, Rolfs A, Brennan K, Wehr K, Barrow D, et al. A novel duodenal iron-regulated transporter, IREG1, implicated in the basolateral transfer of iron to the circulation. Mol Cell 2000 ; 5 : Vulpe CD, Kuo YM, Murphy TL, Cowley L, Askwith C, Libina N, et al. Hephaestin, a ceruloplasmin homologue implicated in intestinal iron transport, is defective in the sla mouse. Nat Genet 1999 ; 21 : Latunde-Dada GO, Sanchez J, Simpson RJ, McKie AT. Expression and functional analysis of a haem carrier protein (HCP1) in tissues and cultured cells. Présentation orale à l Annual Meeting of the European Iron Club, Rennes, 8 septembre Beaumont C. Mécanismes moléculaires de l homéostasie du fer. Med Sci (Paris) 2004 ; 20 : Fleming RE, Migas MC, Zhou X, Jiang J, Britton RS, Brunt EM, et al. Mechanism of increased iron absorption in murine model of hereditary hemochromatosis : increased duodenal expression of the iron transporter DMT1. Proc Natl Acad Sci USA1999 ; 96 : Nicolas G, Bennoun M, Devaux I, Beaumont C, Grandchamp B, Kahn A, et al. Lack of hepcidin gene expression and severe tissue iron overload in upstream stimulatory factor 2 (USF2) knockout mice. Proc Natl Acad Sci USA2001 ; 98 : Nicolas G, Viatte L, Lou DQ, Bennoun M, Beaumont C, Kahn A, et al. Constitutive hepcidin expression prevents iron overload in a mouse model of hemochromatosis. Nat Genet 2003 ; 34 : Bridle KR, Frazer DM, Wilkins SJ, Dixon JL, Purdie DM, Crawford DH, et al. Disrupted hepcidin regulation in HFE-associated haemochromatosis and the liver as a regulator of body iron homoeostasis. Lancet 2003 ; 361 : Nemeth E, Roetto A, Garozzo G, Ganz T, Camaschella C. Hepcidin is decreased in TFR2-Hemochromatosis. Blood 2004 ; 14 : Rhodes DA, Raha-Chowdhury R, Cox TM, Trowsdale J. Homozygosity for the predominant Cys282Tyr mutation and absence of disease expression in hereditary haemochromatosis. J Med Genet 1997 ; 34 : Asberg A, Hveem K, Thorstensen K, Ellekjter E, Kannelonning K, Fjosne U, et al. Screening for hemochromatosis : high prevalence and low morbidity in an unselected population of 65,238 persons. Scand J Gastroenterol 2001 ; 36 : Bulaj ZJ, Ajioka RS, Phillips JD, LaSalle BA, Jorde LB, Griffen LM, et al. Disease-related conditions in relatives of patients with hemochromatosis. N Engl J Med 2000 ; 343 : McCune CA, Al-Jader LN, May A, Hayes SL, Jackson HA, Worwood M. Hereditary haemochromatosis : only 1 % of adult HFEC282Y homozygotes in South Wales have a clinical diagnosis of iron overload. Hum Genet 2002 ; 111 :