ARTICLE ORIGINAL

Relations entre les enzymes anti-oxydantesplasmatiques et érythrocytaires et la peroxydationdes lipides chez des patients atteints de polyarthriterhumatoïde

Ömer Akyol*, Nuran Isçi, Ismail Temel, Salih Özgöçmen, Efkan Uz, Mustafa Murat,Süleyman Büyükberber1Département de biochimie, université de Inonu, faculté de médecine, Malatya, Turquie ; 2département de médecinephysique et de rééducation, hôpital d’Ankara, Ankara, Turquie ; 3clinique de médecine physique et de réadaptationde l’hôpital militaire de Malatya, Malatya, Turquie ; 4département de médecine interne, université de Inonu, faculté demédecine, Malatya, Turquie

(Reçu le 13 juillet 2000 ; accepté le 20 février 2001)

Résumé – Objectifs. Cette étude a été menée afin d’évaluer chez des patients atteints de polyarthriterhumatoïde (PR) les activités plasmatiques et érythrocytaires de certaines enzymes-clés du métabolismedes radicaux libres ainsi que le produit final de la peroxydation lipidique, le malondialdéhyde (MDA). Nousavons également étudié si ces paramètres différaient selon qu’il s’agisse d’une PR récente et non traitée oubien d’une PR sous traitement. Patients et méthodes. Les activités de la superoxyde dismutase et de lacatalase, les taux de MDA ont été mesurés dans les érythrocytes et le plasma de 54 patients atteints de PR(21 sans traitement et 33 traités classiquement) et de 33 sujets sains (formant le groupe contrôle).Résultats. Aucune différence significative n’a été trouvée concernant les activités enzymatiques érythro-cytaires entre les groupes PR et témoin. Les taux de MDA étaient augmentés de façon significative dans lesdeux groupes PR comparativement au groupe témoin. Les taux de MDA étaient significativement plus basdans le groupe PR traité par rapport au groupe PR non traité (0,214 ± 0,111 µmol contre 0,388 ± 0,075µmol, p < 0,0001). L’activité enzymatique de la superoxyde dismutase plasmatique était plus faible dans legroupe PR non traité que dans le groupe PR traité et le groupe témoin (1,31 ± 0,69, 1,79 ± 0,94 et2,48 ± 0,95, respectivement, p < 0,0001 concernant la comparaison des groupes PR non traité et témoin).Conclusion. Ces résultats suggèrent une activation des enzymes érythrocytaires chez les patients atteintsde PR et une augmentation des produits terminaux de la peroxydation des lipides chez les PR récentes nontraités. © 2001 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS

catalase / malondialdehyde / peroxydation lipidique / polyarthrite rhumatoïde / superoxyde dismutase

*Correspondance et tirés à part : université de Inonu Tip Fakültesi, Turgut Ozal Tip Merkezi, Biyokimya Anabilim Dali, 44069 Malatya, Turquie.Adresse e-mail : oakyol@inonu.edu.tr (O. Akyol).

Rev Rhum [Ed Fr] 2001 ; 68 : 601-8The relationships between plasma and erythrocyte antioxidant enzymes and lipid peroxidation in patientswith rheumatoid arthritis – Joint Bone Spine 2001; 68: 311-7© 2001 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservésS116983300100151X/FLA

Summary – The relationships between plasma and erythrocyte antioxidant enzymes and lipid peroxi-dation in patients with rheumatoid arthritis. Objective. The present study was undertaken to evaluate theactivities of some key erythrocyte and plasma enzymes participating in free radical metabolism and the endproduct of lipid peroxidation in rheumatoid arthritis, and whether there are any differences for theseparameters between newly diagnosed untreated patients and rheumatoid arthritis patients on drug therapy.Patients and methods. Superoxide dismutase and catalase activities, and malondialdehyde levels weredetermined in erythrocytes and plasma samples from 54 patients with rheumatoid arthritis (21 of whomwithout any treatment and 33 on classical therapy regimens) and from 33 healthy controls. Results. Therewere no statistically significant differences in mean values of activities of the erythrocyte enzymes betweenthe patients and controls. Malondialdehyde levels were significantly increased in both newly diagnoseduntreated patients and patients on drug therapy compared to control subjects. Malondialdehyde levels werelower in the treated group than the newly diagnosed untreated group (0.214 ± 0.111 µmol/L and0.388 ± 0.075 µmol/L, respectively) (P < 0.0001). Mean plasma superoxide dismutase activity was lowerin the group of newly diagnosed untreated patients compared to those of the treated and control groups(1.31 ± 0.069 U/mL, 1.79 ± 0.94 U/mL and 2.48 ± 0.94 U/mL, respectively) (P < 0.0001, untreated vscontrol groups).Conclusions. These results suggest sufficient antioxidant enzyme activities in erythrocytesin patients with rheumatoid arthritis and also increased lipid peroxidation end products in newly diagnoseduntreated patients compared to control group and patients on drug therapy. © 2001 Éditions scientifiqueset médicales Elsevier SAS

catalase / malondialdehyde / rheumatoid arthritis / superoxide dismutase

La polyarthrite rhumatoïde (PR) est une maladie systé-mique se manifestant essentiellement par une atteintepolyarticulaire érosive avec des épisodes inflammatoiresintermittents. Classée à la fois dans le groupe des mala-dies systémiques et dans le groupe des maladies auto-immunes, la PR n’a pas été reconnue comme unemaladie du stress oxydatif. Il a été suggéré qu’une aug-mentation de la production de radicaux libres et unediminution du système de défense anti-oxydant sur-viendraient au cours de la PR [1-3]. Bien que plusieursétudes des mécanismes anti-oxydants et de la peroxyda-tion lipidique dans la plasma et les liquides synoviauxde PR aient été publiées, leurs résultats ne sont pasconcluants [4, 5]. Un des problèmes majeurs rencontrésdans la PR est l’anémie [6]. Une anémie hypochrome,microcytaire avec fer sérique bas et une capacité desaturation de la transferrine normale ou basse témoi-gnant d’une anémie inflammatoire est presque cons-tante dans la PR active. Les mécanismes de cette anémiechronique au cours de la PR n’ont pas été vraimentélucidés et le stress oxydatif érythrocytaire joue proba-blement un rôle du fait d’une augmentation du statutspro-oxydatif et/ou d’une diminution des enzymes anti-

oxydantes. Il est reconnu que l’anémie des maladieschroniques comme la PR s’améliore lorsque l’activité dela maladie est contrôlée, et non pas sous l’effet destraitements à visée hématologique [7]. Il a égalementété rapporté une diminution de la demi-vie des globulesrouges des patients atteints de PR active [8]. Une étuderécente [9] a suggéré que les lymphocytes T circulantsdes patients atteints de PR supprimeraient la croissancedes colonies érythroïdes dérivées de la moelle osseuse.Les dérivés réactifs de l’oxygène (ROS) produits par lesleucocytes peuvent être trouvés dans les arthrites où ilsdégradent différents polymères de haut poids molécu-laire du liquide articulaire jouant ainsi un rôle impor-tant dans l’initiation de la réponse inflammatoire etdans la peroxydation lipidique [10-13]. Les ROS com-prennent l’ion superoxyde (O2

.−), le peroxyde d’hydro-gène (H2O2), les radicaux peroxyl et hydroxyl (•OH)(figure 1). Ce dernier est une molécule particulièrementréactive qui peut être formée à partir de H2O2 lorsd’une réaction non enzymatique catalysée par l’ionFe2+ (réaction de Fenton) [14]. Il peut aussi réagir avecdes protéines, les acides nucléiques des lipides et d’autresmolécules en altérant leur structures et en entraînant

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des dégâts tissulaires. L’interaction du monoxyded’azote (NO) et de l’O2

.− produit avant tout duperoxyde nitrique (ONOO–) qui est capable d’oxyderou de nitrater différents substrats biologiques, en parti-culier l’ADN. Le peroxyde nitrique est rapidementprotoné et ainsi dégradé en générant un radical OHhautement toxique (figure 1). Le produit final de laperoxydation des lipides est le malondialdéhyde(MDA), qui réagit avec l’acide thiobarbiturique. Ladismutation spontanée du superoxide forme H2O2 etO2, réaction fortement accélérée par une enzyme, lasuperoxyde dismutase (SOD). La catalase (CAT),enzyme présente dans de nombreux types cellulaires, ycompris dans l’érythrocyte, convertit H2O2 en eau et enmolécule d’oxygène. Dans la littérature, nous n’avons

trouvé aucune information concernant l’activité desenzymes anti-oxydantes érythrocytaires et plasmatiques,les produits finaux de la peroxydation lipidique, ou lescorrélations entre ces paramètres chez des patientsatteints de PR, et plus spécialement des patients nontraités.

Cette étude a donc été menée pour évaluer dans laPR :– l’activité érythrocytaire de certaines enzymes clés dumétabolisme des radicaux libres ;– l’activité plasmatique de la SOD, les taux plasmati-ques du produit final de la peroxydation lipidique, leMDA ;– les possibles interactions entre les activités enzymati-ques anti-oxydantes plasmatiques et érythrocytaires ;

Figure 1. Représentation schématique du système des enzymes anti-oxydantes et de la chaîne de la peroxydation lipidique.O2

− : anion superoxyde, O2 : molécule d’oxygène, H+ : ion hydrogène, H20 : eau, SOD : superoxyde dismutase, CAT : catalase, H2O2 : peroxyded’hydrogène, GSH-Px : gluthation peroxydase, GSH : glutathion réduit, GSSG : gluthation oxydé, GSH-Red : glutathion réductase, NADPH+ H+ :adenine dinucléotide phosphate nicotinamide réduit, NADP+ : adenine dinucléotide phosphate nicotinamide, Fe2+ : ion ferreux, OH− : ionhydroxyl, •OH : radical hydroxyl (le plus puissant des radicaux oxygénés libres), NOS : nitric oxide synthetase, NO : monoxyde d’azote, ONOO- :peroxyde nitrique, MDA : malondialdéhyde (le dernier produit de la peroxydation lipidique des phospholipides de la membrane), NO2

− : nitrite,AG : acides gras.

Enzymes anti-oxydantes dans la polyarthrite rhumatoïde 603

– si certains de ces paramètres différaient selon qu’ils’agisse d’une PR de diagnostic récent et non traitée oud’une PR traitée.

PATIENTS ET MÉTHODES

Patients

La majorité des patients atteints de PR (n = 54) sélec-tionnés dans cette étude étaient des femmes (50 sur 54,93 %) afin d’éliminer la possibilité d’erreur diagnosti-que concernant la PR et surtout d’éliminer des différen-ces liées au sexe dans les résultats. Ces patients ont étésélectionnés parmi les patients suivis dans le départe-ment de médecine interne de l’université Inonu, lecentre médical de Turgut Ozal, les cliniques de méde-cine physique et de réadaptation de l’hôpital militairede Malatya et l’hôpital de la ville d’Ankara. Tous lespatients atteints de PR satisfaisaient les critères de 1987de l’American Rheumatism Association (ARA) pour laPR [15]. Aucun n’était fumeur ni atteint d’une autremaladie chronique. Deux groupes ont été constitués : legroupe I (n = 21), comprenait 20 femmes et un homme,âgés de 25 à 58 ans (âge moyen : 45,7 ans ± 8,1 ans)ayant une PR récemment diagnostiquée et ne recevantaucun traitement pour la PR. Le groupe II (n = 33) étaitformé de 30 femmes et trois hommes âgés de 24 à 75ans (âge moyen : 47,2 ± 9,8 ans) dont la PR évoluaitdepuis 6,03 ans en moyenne (± 4,24). Les patients dugroupe II prenaient des traitements de fond pour la PR(DMARDs) : méthotrexate (MTX, n = 13)(10 mg/sem), sulfasalazine (SLZ) (n = 15) (2 g/j) et unecombinaison MTX et SLZ (n = 3) (10 mg/sem et 2 g/jrespectivement). Vingt-cinq des 33 patients prenaientdes anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS). Deuxprenaient au moment de l’étude un AINS et une corti-cothérapie générale à faible dose. Aucun patient n’étaittraité par de fortes doses de corticoïde. Le groupetémoin était constitué de 25 femmes et huit hommessains âgés de 30 à 65 ans (n = 33, âgemoyen = 46,5 ± 9,2 ans). Aucun sujet du groupetémoin n’était fumeur, ni n’était atteint de maladiechronique comme le diabète, l’hypertension artérielle,l’insuffisance rénale, etc. Les consommateurs d’alcoolont été exclus de l’étude (dans tous les groupes).

Prélèvements sanguins

Les prélèvements sanguins ont été réalisés le matin àjeun, dans la veine cubitale et dans des tubes héparinésafin de préparer la sédimentation des globules rouges

(GR). Certains paramètres hématologiques étaientmesurés selon les techniques de routine. Les échan-tillons ont été centrifugés à 1 500 G dix minutes à 4 °C,et le plasma était prélevé précautionneusement. Le sédi-ment érythrocytaire était ensuite lavé trois fois avec unvolume dix fois supérieur de NaCl isotonique afind’éliminer le plasma restant. Des aliquotes des deuxéchantillons (plasma et érythocytes) ont été transférésdans d’autres tubes devant servir aux dosages des acti-vités enzymatiques et des taux plasmatiques de MDA,et congelés à – 30 °C jusqu’à analyse. Une fois décon-gelés, les érythocytes ont été traités par un volumequatre fois supérieur d’eau glacée désionisée pour obte-nir l’hémolyse.

Détermination de l’activité de la catalase

L’activité de la catalase (EC1.11.1.6) a été mesuréeselon la technique décrite par Aebi et al. [16]. La mesureest basée sur la détermination de constante du taux(s-1, k) de décomposition du peroxyde d’hydrogène.Les activités étaient exprimées en k/grHb.

Détermination de l’activité de la superoxydedismutase

L’activité de la superoxyde dismutase (EC1.15.1.1) aété déterminée conformément à la méthode de Sun etal. avec de minimes modifications [17, 18]. Le principede la mesure de l’activité SOD est fondé sur l’inhibitionde la réduction du nitobluetetrazolium (NBT) avec lesystème xanthine-xanthine oxydase comme générateurde superoxyde. Ensuite, 1,0 mL d’éthanol/chloroforme(v/v, 5/3) était ajouté à 1,0 mL du lysat dilué et utiliséspour séparer l’hémoglobine et centrifugé à 3 000 G,à + 4 °C pendant 20 minutes. Le surnageant a étéconservé et utilisé pour les dosages enzymatiques [19].Une unité SOD est définie comme la quantité d’enzymeresponsable de l’inhibition de 50 % de la réduction duNBT. L’activité de la SOD est ainsi exprimée en U/gd’Hb. Chaque échantillon plasmatique est utilisé pourmesurer l’activité SOD totale et les résultats sont expri-més en U/mL de plasma.

Détermination du taux de malondialdéhyde

Le taux de MDA a été mesuré selon la méthode deWasowicz et al. (avec des modifications mineures) [20],qui est fondé sur le couplage du MDA avec l’acidethiobarbiturique (TBA) à + 95 °C. Les résultats sontexprimés en µmol par litre de plasma. Lors du stockage

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des échantillons, de la GSH et de l’EDTA sont ajoutésaux seuls prélèvements de plasma devant servir à lamesure du taux de MDA, à des concentrations finalesde 0,65 et 1,34 mmol/L respectivement, afin de proté-ger les prélèvements de la formation spontanée de MDApar oxydation dans le tube. La précision de la méthodede dosage du MDA a été contrôlée par des mesuresrépétées de deux aliquotes issues de dix plasmas diffé-rents de sujets jeunes. Ces aliquotes de plasma (n = 10)étaient conservés à – 30 °C durant les expériences.

Analyses statistiques

L’analyse de variance par le test de Krusskal–Wallis aété utilisée pour comparer les résultats dont les différen-ces étaient significatives. Les comparaisons par pairesont été effectuées en utilisant le test U de Mann Whi-tney comme post-hoc test. L’analyse de bivariance a étéeffectuée en utilisant le coefficient de corrélation rankde Pearson et les valeurs ont été corrigées lorsqu’ellesétaient équivalentes. Des tests bilatéraux de valeurssignificatives ont été utilisés. Tous les résultats ont étéexprimés en moyenne ± écart-type. Les différencesétaient considérées comme significatives pour p < 0,05.

RÉSULTATS

Les résultats sont présentés dans les tableaux I à III. Lescoefficients de variation (CV) concernant la répétition

intrajour et la reproductibilité jour après jour des mesu-res étaient respectivement de 8,4 et 10,6 %. Les don-nées concernant les paramètres hématologiques, lesactivités de la SOD et de la CAT intra-érythrocytaireset les activités de la SOD et les taux plasmatiques deMDA dans les groupes témoin et PR figurent dans lestableaux I et II. Les résultats des analyses de corrélationentre les mesures plasmatiques et érythrocytaires sontprésentés dans le tableau III. Il n’y avait pas de diffé-rence significative entre les valeurs moyennes des acti-vités enzymatiques dans les deux groupes PR (tableauII). Le tableau II met également en évidence des tauxélevés de MDA dans les groupes PR. Les taux de MDAétaient significativement inférieurs dans le groupe PRtraités par rapport à ceux du groupe des PR récentesnon traitées (p < 0,0001). Nous avons trouvé des acti-vités SOD plasmatiques significativement plus faiblesdans le groupe I par rapport au groupe témoin(p < 0,0001). Alors que les activités SOD plasmatiquesétaient plus basses dans le groupe des PR traitées quedans le groupe témoin, cette différence n’était pas signi-ficative. Il n’y avait également aucune différence entrehommes et femmes concernant les différents résultats.

Dans l’analyse de corrélation, nous avons trouvé descorrélations significatives entre les activités enzymati-ques et les taux de MDA dans tous les groupes (tableauIII). Il y avait une corrélation positive étroite entre lesactivités SOD et CAT érythrocytaires dans les trois

Tableau I. Données hématologiques des patients atteints de PR et les témoins. Les résultats sont exprimés en moyenne ± écart-type. Lesdifférences significatives ont été calculées avec le test U de Mann-Whitney.

Groupes RBC x106/µL Hb g/dL HCT % VGM (fL) TCMH (pg) CCMH (g/dL)

Groupe I (n = 21) 4,26 ± 0,38 12,04 ± 1,69 36,23 ± 4,63 84,57 ± 3,40 31,10 ± 1,41* 32,73 ± 1,15Groupe II (n = 33) 4,42 ± 0,41 11,85 ± 1,90 36,10 ± 5,27 84,18 ± 8,25 28,64 ± 3,25* 31,68 ± 2,27Groupe contrôle (n = 33) 4,50 ± 0,89 11,72 ± 1,54 37,54 ± 5,66 85,17 ± 3,83 25,91 ± 2,74 31,50 ± 3,64

* p < 0,01 comparativement au groupe contrôle. fL : fentolitre, pg : picogramme, GR : globule rouge, Hb : hemoglobinémie, HCT :hématocrite, VGM : volume globulaire moyen, TCMH : teneur corpusculaire moyenne en hemoglobine, CCMH : concentration corpus-culaire moyenne en hémoglobine.

Tableau II. Activités érythrocytaires de la SOD et de la CAT et taux plasmatique de l’activité de la SOD et du MDA dans les groupes témoin et PR.Les résultats sont exprimés en moyenne ± écart-type. Les différences significatives ont été calculées avec le test U de Mann-Whitney. Il n’y avaitpas de différence significative concernant les deux enzymes érythrocytaires entre les différents groupes.

Groupes SOD érythrocytaire(U/g Hb)

CAT érythrocytaire(k/g Hb)

SOD plasmatique(U/mL)

MDA plasmatique(µmol/L)

Groupe I (n = 21) 1232,8 ± 155,4 67,00 ± 12,58 1,31 ± 0,69* 0,388 ± 0,075*¶

Groupe II (n = 33) 1151,0 ± 166,5 63,23 ± 12,24 1,79 ± 0,94 0,214 ± 0,111#

Groupe témoin (n = 33) 1177,1 ± 158,1 64,24 ± 17,10 2,48 ± 0,95 0,140 ± 0,114

* p<0,0001 comparativement au groupe témoin ; ¶ p < 0,0001 comparativement au groupe II ; # p < 0,002 comparativement au groupetémoin.

Enzymes anti-oxydantes dans la polyarthrite rhumatoïde 605

groupes, ce qui suggère que ces deux enzymes ont desfonctions complémentaires dans tous les cas (r = 0,624,p < 0,002 dans le groupe 1, r = 0,598, p <0,0001 dansle groupe 2, r = 0,450, p <0,007 dans le groupe témoin).Il y avait une corrélation négative entre les taux deMDA et l’activité de la SOD plasmatique, aussi biendans le groupe témoin (r = 0,439, p < 0,005) que dansle groupe I (r = – 723, p < 0,001).

DISCUSSION

Il a été suggéré que les ROS jouaient un rôle importantdans tous les processus inflammatoires. L’expositiondes lipides membranaires aux radicaux libres dérivés del’oxygène en présence de sels ferreux stimule la peroxy-dation des lipides. Les sels ferreux stimulent la décom-position des produits de peroxydation lipidique en unegrande variété d’aldéhydes dont le malondialdehyde[21-23].

Les activités des enzymes anti-oxydantes dans la PRavec anémie n’avaient à ce jour jamais été étudiées.Quelques études de l’activité de la SOD érythrocytairechez des patients atteints de PR ont été publiées, maisavec des résultats controversés. Scudder et al. n’ont pastrouvé de différence significative concernant l’activitéde la SOD érythrocytaire entre les valeurs mesuréeschez des patients atteints de PR et celle des témoins[24]. Gamphir et al. ont aussi rapporté que, contraire-ment aux taux de GSH érythrocytaire, les activités de laSOD et de la CAT érythrocytaires n’étaient pas signi-ficativement différentes entre les patients atteints de PRet les sujets témoins [25]. Les taux de GSH érythrocy-taires étaient plus élevés de 23 % chez les patients parrapport au groupe témoin. Olivier et al. n’ont pastrouvé de différence significative concernant les activi-tés érythrocytaires des GR (la SOD et la glutathionperoxydase) [26], la formation des substances réactivesavec l’acide thiobarbiturique (malondialdéhyde) aprèsun stress oxydatif et les taux plasmatique de vitamine Eentre des patients atteints de PR et des sujets témoins.

Leur étude n’apportait pas d’argument pour une pro-pension plus importante des GR de PR à la peroxyda-tion lipidique. Abella et al. ont mis au point uneméthode radio-immunologique de dosage des enzymesanti-oxydantes dans les GR des patients atteints de PRet n’ont pas trouvé de différence significative concer-nant la concentration des enzymes anti-oxydantes parrapport au groupe témoin [27]. Ils ont mesuré les tauxd’enzymes anti-oxydantes en terme de quantité de pro-téines alors que nous avons mesuré les activités de cesenzymes. Nos résultats indiquent que les activités de laSOD et de la CAT des GR de patients atteints de PR nediffèrent pas de celles du groupe témoin (tableau II).Nos résultats sont donc conformes à ceux de la littéra-ture. À notre connaissance, l’étude des activités desenzymes anti-oxydantes dans les GR de patients atteintsde PR récente et non traitée n’a jamais été effectuée.Notre étude suggère que le traitement n’influence pasl’activité de ces enzymes dans les GR des patients. LeGR doit probablement se protéger lui-même du stressoxydatif et de la peroxydation lipidique par un statutoxydatif maintenu stable. Toutefois, Banford et al. onttrouvé une diminution significative de l’activité de laSOD érythrocytaire de patients atteints de PR [28].Alors qu’ils insistent sur les corrélations entre les symp-tômes de PR et l’activité de la SOD, les groupes PR ettémoin n’ont pas été appariés selon l’âge et le sexe.Banford et al. ont également mesuré une corrélationsignificative entre les taux de la SOD et ceux de l’hémo-globinémie (Hb) [28]. Nous avons également trouvéune corrélation négative mais non significative entrel’activité de la SOD érythrocytaire et les taux d’Hb dansles deux groupes PR (r = – 0,28, p > 0,05). Une corré-lation similaire a aussi été mesurée entre l’activité CATet le taux de Hb dans le groupe des PR non traitées(r = – 0,32, p > 0,05).

Imayada et al. ont trouvé une activité de la SODsignificativement diminuée dans les GR de patientsatteints de PR par rapport à ceux de patients atteints

Tableau III. Coefficients de corrélation (r) entre les paramètres étudiés chez les patients ayant une PR et les sujets témoins.

Paramètres Groupe I (n=21) Groupe II (n=33) Groupe témoin (n=33)

MDAp# - SODe* nc nc ncMDAp - SOD p – 0,723 (p < 0,001) nc – 0,439 (p < 0,005)MDAp - CATe nc nc ncSODp - CATe nc nc ncSODp - SODe nc nc ncSOD e - CATe 0,624 (p < 0,002) 0,598 (p < 0,0001) 0,450 (p < 0,007)

nc : non corrélé ; # plasmatique ; * érythrocytaire.

606 O. Akyol et al.

d’arthrose [29]. Ils ont suggéré que les GR de patientsayant une PR active devaient être facilement endom-magées lorsqu’elles étaient exposés au stress oxydatif. Àcôté de l’activité de la SOD, ils ont mesuré les activitésd’autres enzymes anti-oxydantes, la catalase et la gluta-thion peroxydase. Leurs résultats ont montré une dimi-nution significative des activités de ces enzymes dans lesérythrocytes de patients atteints de PR comparative-ment à ceux de patients atteints d’arthrose. Comme lemontre le tableau I, il n’y avait pas de différence entre lestaux d’Hb des sujets des groupes PR et témoin. Seulsdeux patients avaient une anémie avec des taux d’Hbbas (inférieurs à 9 g/dL) et les activités des enzymesanti-oxydantes n’étaient pas différentes chez cespatients. Dans les autres études, contrairement à lanôtre, les taux d’Hb étaient généralement bas. Uneanémie modérée pourrait être attribuée à un systèmeanti-oxydant inadéquat. Ainsi, deux explications de cesrésultats sont possibles. Premièrement, les patientsinclus dans notre étude n’avaient aucun symptômed’anémie, ce qui suggère des activités normales desenzymes anti-oxydantes dans leur GR. Deuxièmement,dans toutes les études mentionnées ci-dessus, exceptéecelle de Imayada et al., les activités enzymatiques ont étéexprimées en U/g d’Hb. Nous considérons qu’il est plusapproprié de mesurer l’activité enzymatique chez dessujets anémiques en activité par nombre de GR.

Chez les sujets sains, la peroxydation lipidique estnormalement contrôlée par une combinaison d’enzy-mes variées présentes dans le plasma. Dans le cas d’unexcès de production de ROS, comme dans la PR, cetteprotection devient insuffisante. Au cours de processusinflammatoires comme la PR, les leucocytes migrentdans les articulations atteintes et sont activés pour pro-duire des ROS. Il a été suggéré qu’•OH ou d’autresradicaux oxygénés contribueraient à la dégradation dela membrane, de l’acide hyaluronique, à l’inactivationdes α1-antiprotéases et à la destruction des anti-oxydants dans la membrane synoviale. Les taux signifi-cativement élevés de MDA dans le plasma des patientsatteints de PR sont des marqueurs de l’augmentation dela production des ROS [1, 4, 21, 25, 30-33]. Nousavons trouvé une importante augmentation des taux deMDA chez les patients atteints de PR comparativementaux témoins. Les taux de MDA plasmatiques de nospatients atteints de PR et non traités étaient significati-vement plus élevés que ceux des patients ayant une PRet traités. L’augmentation des taux de MDA plasmati-ques de nos patients concorde avec les résultats desétudes précédentes. Les activités de la SOD plasmati-

que étaient plus faibles dans les deux groupes PR quedans le groupe témoin. Elles étaient ainsi particulière-ment basses dans le groupe des PR récentes et nontraitées, en comparaison avec les deux autres groupes(p < 0,0001). Une augmentation de l’activité pro-oxydante, comme l’indiquent les taux élevés de MDAplasmatique, pourrait expliquer l’inhibition des activi-tés anti-oxydantes. Le tableau III met en évidence unecorrélation négative entre le MDA plasmatique et l’acti-vité de la SOD dans les groupes 1 et témoin (r = – 0,72et r = – 0,44, respectivement). Dans tous les groupes, ily avait une corrélation positive entre les activités érythro-cytaires de la SOD et de la CAT. Ces deux enzymes ontdes actions complémentaires pour piéger les radicauxsuperoxydes et le peroxyde d’hydrogène. Alors que laSOD produit H2O2 à partir de O2

.– par dismutation, laCAT détoxifie ce produit en H2O et une moléculed’oxygène.

Les résultats de notre étude suggèrent les conclusionssuivantes :– les radicaux libres oxygénés libérés par les polynu-cléaires de PR peuvent augmenter la peroxydation deslipides dans les liquides synoviaux, les membranes et leplasma ;– l’anémie chronique de la PR doit être multifacto-rielle, plutôt qu’être liée uniquement à une diminutiondes enzymes anti-oxydantes des GR ;– la diminution de l’activité de la SOD chez les patientsatteints de PR indique un processus de dégradationdans lequel la SOD est dégradée par les radicaux libreslors de la détoxification. D’autres paramètres plasmati-ques non étudiés dans cette étude comme la céruloplas-mine doivent être augmentés afin de protégerl’organisme dans un phénomène de compensation del’inflammation [21] ;– enfin, les traitements médicamenteux de la PR sem-blent bénéfiques en réduisant la peroxydation lipidique(les taux de MDA) et semblent protéger l’organisme deseffets délétères des produits oxydatifs.

REFERENCES

1 Ozturk HS, Cimen MY, Cimen OB, Kacmaz M, Durak I.Oxidant/antioxidant status of plasma samples from patientswith rheumatoid arthritis. Rheumatol Int 1999 ; 19 : 35-7.

2 Aaseth J, Haugen M, Forre O. Rheumatoid arthritis and metalcompounds. Perspectives on the role of oxygen radical detoxi-fication. Analyst 1998 ; 123 : 3-6.

3 Winrow VR, Winyard PG, Morris CJ, Blake DR. Free radicalsin inflammation : second messengers and mediators of tissuedestruction. Br Med Bull 1993 ; 49 : 506-22.

4 Lunec J, Halloran SP, White AG, Dormandy TL. Free-radical

Enzymes anti-oxydantes dans la polyarthrite rhumatoïde 607

oxidation (peroxidation) products in serum and synovial fluidin rheumatoid arthritis. J Rheumatol 1981 ; 8 : 233-45.

5 Biemond P, Swaak AJG, Koster JF. Protection against freeradicals in rheumatoid arthritis. In : Swaak AJG, Koster JF, Eds.Free radicals in arthritic diseases. Rijswijk : Eurage ; 1986.p. 107-14.

6 Davis D, Charles PJ, Potter A, Feldmann M, Maini RN,Elliot MJ. Anemia of chronic disease in rheumatoid arthritis : invivo effects of tumour necrosis factor α blockade. Br J Rheuma-tol 1997 ; 36 : 9506.

7 Engsteadt L, Strandberg O. Hematological data and clinicalactivity of rheumatoid arthritis. Acta Med Scand 1966 ; 180(Suppl 454) : 13-29.

8 Richmond J, Alexander ERM, Potter JL, Duthie JJ. The natureof anemia in rheumatoid arthritis. V. Red cell survival measuredby radioactive chromium. Ann Rheum Dis 1961 ; 20 : 133-7.

9 Sugimoto M, Wakabayashi Y, Hirose S, Takatu F. Immunolo-gical aspects of the anemia of rheumatoid arthritis. Am J Hema-tol 1987 ; 25 : 1-11.

10 Mantle D, Falkous G, Walker D. Quantification of proteaseactivities in synovial fluid from rheumatoid and osteoarthritiscases : comparison with antioxidant and free radical damagemarkers. Clin Chim Acta 1999 ; 284 : 45-58.

11 Tanabe T, Otani H, Mishima K, Ogava R, Inagaki C. Phorbol12-myristate 13-acetate (PMBA)-induced oxyradical produc-tion in rheumatoid synovial cells. Jpn J Pharmacol 1997 ; 73 :347-51.

12 Dularay B, Badesha JS, Dieppe PA, Elson CJ. Oxidative res-ponse of polymorphonuclear leukocytes to synovial fluids frompatients with rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis 1990 ; 49 :661-4.

13 McCord JM. Free radicals and inflammation: Protection ofsynovial fluid by superoxide dismutase. Science 1974 ; 185 :529-31.

14 Gutteridge JMC, Rowley DA, Halliwell B. Superoxide depen-dent formation of hydroxyl radicals in the presence of iron salts.Biochem J 1981 ; 199 : 263-5.

15 Arnett FC, Edworthy SM, Bloch DA, McShane DJ, Fries JF,Cooper NS, et al. The American Rheumatism Association 1987revised criteria for the classification of rheumatoid arthritis.Arthritis Rheum 1988 ; 31 : 315-24.

16 Aebi H. Catalase. In : Bergmeyer HU, Ed. Methods of enzyma-tic analysis. New York and London : Academic Press ; 1974.p. 673-7.

17 Sun Y, Oberley LW, Li Y. A simple method for clinical assay ofsuperoxide dismutase. Clin Chem 1988 ; 34 : 497-500.

18 Durak I, Yurtarslanı Z, Canbolat O, Akyol O. A methodologi-cal approach to superoxide dismutase (SOD) activity assaybased on inhibition of nitroblue tetrazolium (NBT) reduction.Clin Chim Acta 1993 ; 214 : 103-4.

19 McCord JM, Fridovich I. Superoxide dismutase. An enzymicfunction for erythrocuprein. J Biol Chem 1969 ; 244 : 6049-55.

20 Wasowicz W, Neve J, Peretz A. Optimized steps in fluorometricdetermination of thiobarbituric acid-reactive substances inserum : Improtance of extraction pH and influence of samplepreservation and storage. Clin Chem 1993 ; 39 : 2522-6.

21 Ozgunes H, Gurer H, Tuncer S. Correlation between plasmamalondialdehyde and ceruloplasmin activity values in rheuma-toid arthritis. Clin Biochem 1995 ; 28 : 194-5.

22 Blake DR, Lunec J, Ahern M, Ring EF, Bradfield J, Gutte-ridge JM. Effects of introvenous iron dextran or rheumatoidsynovitis. Ann Rheum Dis 1985 ; 44 : 183-8.

23 Rowley D, Gutteridge JM, Blake D, Farr M, Halliwell B. Lipidperoxidation in rheumatoid arthritis : thiobarbituric acid-reactive material and catalytic iron salts in synovial fluid fromrheumatoid patients. Clin Sci 1984 ; 66 : 691-5.

24 Scudder P, Stocks J, Dormandy TL. The relationship betweenerythrocyte superoxide dismutase activity and erythrocyte cop-per levels in normal subjects and in patients with rheumatoidarthritis. Clin Chim Acta 1976 ; 69 : 397-403.

25 Gambhir J, Lali P, Jain AK. Correlation between blood antioxi-dant levels and lipid peroxidation in rheumatoid arthritis. ClinBiochem 1997 ; 30 : 351-5.

26 Olivieri O, Girelli D, Trevisan MT, Bassi A, Zorzan P, Bam-bara LM, et al. Red blood cell susceptibility to lipid peroxida-tion, membrane lipid composition and antioxidant enzymes inpatient with rheumatoid arthritis. J Rheumatol 1991 ; 18 :1263-4.

27 Abella A, Clerc D, Chalas J, Baret A, Leluc R, Lindenbaum A.Concentration en superoxyde dismutase (cuivre et manganèse),catalase et glutathion peroxydase dans les hématies, les plaquet-tes et le plasma de sujets atteints de polyarthrite rhumatoïde.Ann Biol Clin 1987 ; 45 : 152-5.

28 Banford JC, Brown DH, Hazelton RA, McNeil CJ, Stur-rock RD, Smith WE. Serum copper and erythrocyte superoxidedismutase in rheumatoid disease. Ann Rheum Dis 1982 ; 41 :458-62.

29 Imayada A, Terasawa K, Tosa H, Okamoto M, Toriizuka K.Erythrocyte antioxidant enzymes are reduced in patients withrheumatoid arthritis. J Rheumatol 1988 ; 15 : 1628-31.

30 Rister M, Bauermeister K, Gravert U, Gladtke E. Superoxidedismutase deficiency in rheumatoid arthritis. Lancet 1978 ; 1 :1094.

31 Mezes M, Par A, Bartosiewicz G, Nemeth J. Vitamin E contentand lipid peroxidation of blood in some chronic inflammatorydiseases. Acta Physiol Hung 1987 ; 69 : 133-8.

32 Selley ML, Bourne DJ, Barlett MR, Tymms KE, Brook AS,Duffield AM, et al. Occurence of (E). 4-hydroxy-2-noneal inplasma and synovial fluid of patients with rheumatoid arthritisand osteoarthritis. Ann Rheum Dis 1992 ; 51 : 481-4.

33 Kiziltunc A, Cogalgil S, Cerrahoglu L. Carnitine and antioxi-dant levels in patients with rheumatoid arthritis. Scand J Rheu-matol 1998 ; 27 : 441-5.

608 O. Akyol et al.