Question / Réponse : Prothèse articulaire métallique et risque systémique lié au cobalt

Question

Un homme de 38 ans a été hospitalisé en avril 2013 pour un choc cardiogénique en relation avec une myocardiopathie dilatée non ischémique. Le bilan étiologique est resté négatif chez ce patient hyperactif, tabagique, sans exposition professionnelle particulière, mais avouant une consommation excessive d’alcool. Le bilan thyroïdien était sans particularité et la fonction rénale non altérée. Le seul antécédent notable était la mise en place, en 2002, puis 2003, de 2 prothèses totales de hanche (PTH) Métal-Métal. En octobre 2013, un dosage sanguin confirmait un taux anormalement élevé de cobalt à 226,8μg/l (< 0,8μg/l dans la population générale). Alors que le patient mentionnait un dysfonctionnement au niveau de la prothèse de sa hanche droite depuis 2002 (douleurs et perceptions de craquements), un remaniement articulaire important a été confirmé en février 2014. Le patient a récupéré une __fraction d’éjection ventriculaire satisfaisante après l’arrêt de toute consommation d’alcool et l’instauration d’un traitement cardiotrope. Le cobalt, libéré par les PTH, peut-il être impliqué dans la défaillance cardiaque ?

Réponse

Les études expérimentales comme les traitements historiques des anémies par du chlorure de cobalt, permettent d’identifier certains organes cibles du cobalt : le système érythropoïétique (polycythémie), la thyroïde (hypothyroïdie et goitre) et le coeur (myocardiopathie). Des anomalies visuelles (atrophie du nerf optique, rétinopathie) et auditives (surdité, acouphènes) ainsi que des polyneuropathies sensitivo-motrices et des atteintes cognitives ont également été rapportées chez des patients présentant des taux élevés de cobalt, notamment dans les suites de l’altération d’une PTH Métal par des fragments résiduels d’une PTH céramique, fracturée et remplacée. Contrairement aux complications locales péri prothétique (métallose), aucune corrélation n’a pu être formellement établie entre l’élévation du cobalt sanguin et l’existence de complications systémiques. Il existe très probablement des co-facteurs individuels expliquant la grande variabilité des taux retrouvés et l’incidence très faible des cas rapportés. Parmi ces co-facteurs, l’albumine et la transferrine (transporteurs sanguins du cobalt) comme la modification de certains transporteurs impliqués dans la pénétration intracellulaire de divers ions divalents pourraient jouer un rôle dans la toxicité du cobalt. Le mode d’action toxique du cobalt reste très mal connu. Cette toxicité pourrait être en relation avec la production de dérivés réactifs de l’oxygène, les tissus les plus sensibles étant les plus pauvres en glutathion et donc les plus sensibles aux radicaux libres habituellement complexés au glutathion. Par ailleurs, certaines données expérimentales suggèrent que le cobalt en présence d’un excès de NADH est susceptible d’altérer le fonctionnement du cycle de Krebs et donc de perturber le fonctionnement mitochondrial.

La toxicité cardiaque du cobalt a été reconnue dans les années 60 en raison d’une « épidémie » de myocardiopathies au Québec, puis aux Etats-Unis, survenue chez de gros buveurs de bière dans les suites de l’introduction de chlorure de cobalt comme agent de texture de la mousse (actuellement interdit). En raison de la teneur en cobalt très modérée de ces bières, la dénutrition comme l’excès de NADH accompagnant l’alcoolisme chronique ont été considérées comme des co-facteurs déterminants chez ces patients. Une étude transversale britannique (Prentice, 2013), ayant apparié sur l’âge et le sexe des patients cliniquement asymptomatiques ayant bénéficié, soit d’un resurfaçage de hanche Métal-Métal, soit d’une PTH céramique ou Métal-Polyéthylène, a confirmé une élévation du taux de cobalt de 5 à 50 fois supérieur dans le groupe « resurfaçage » ; dans ce groupe, la fraction d’éjection ventriculaire était significativement moindre et le diamètre télédiastolique ventriculaire gauche plus élevé, mais il n’existait aucune différence concernant l’expression clinique d’un dysfonctionnement cardiaque ; par ailleurs, cette étude n’a décelée aucune différence portant sur les troubles neurologiques, rénaux, thyroïdiens ou hépatiques. Ces altérations para cliniques sont à rapprocher des données recueillies au cours d’une étude finlandaise (Linna, 2004) où une échographie, réalisée chez 109 ouvriers d’une usine de métaux durs, a mis en évidence une anomalie du remplissage diastolique du ventricule gauche. Bien que certaines publications mentionnent des atteintes cardiaques avec des taux relativement faibles de cobalt (14 μg/l dans l’une d’elles), Paustenbach et coll. (2013) estiment que le risque cardiaque (et neurologique) ne devient cliniquement significatif que pour des taux sériques de cobalt supérieurs à 420 μg/l.

En l’absence d’études adéquates, les autorités de santé française ne fixent aucun seuil à partir duquel un taux de cobalt sérique expose à un risque systémique. Sa surveillance n’est d’ailleurs en aucun cas recommandée et sa détermination n’aurait pour seul intérêt que la confirmation d’un dysfonctionnement prothétique non évident radiologiquement. Bien qu’un grand nombre de patients porteurs d’une prothèse Métal-Métal aient un taux de cobalt sanguin supérieur à 10 μg/l et que très peu semblent développer une toxicité systémique, les autorités de santé britannique ont défini un taux seuil (> 7 μg/l) au-delà duquel il est nécessaire d’envisager un remplacement prothétique chez un patient symptomatique. Ce seuil n’a pour seule prétention que de déceler une complication locale (métallose).

Dans le cas de ce patient sans autre antécédent notable qu’une consommation excessive d’alcool, la responsabilité des taux élevés de cobalt dans la survenue de l’épisode cardiaque aigu ne peut être exclue. Le remplacement prothétique, imposé par le remaniement articulaire évident, devrait se faire en faveur d’une prothèse non métallique a fortiori si une chélation ultérieure du cobalt est discutée. Cette chélation, d’intérêt non validé, est généralement inutile en raison d’une diminution spontanée du taux de cobalt après révision de la prothèse. 

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