De nombreux travaux réalisés chez les patients et dans des modèles murins, se sont attachés à définir les fonctionnalités plaquettaires au cours des néoplasies myéloprolifératives. Chez les patients, même si des études anciennes avaient mis en évidence une diminution de la fonction plaquettaire (anomalies des phospholipides, niveaux diminués de molécules d’adhérence à la surface des plaquettes, diminution de leur contenu en granules denses), des études plus récentes sont, à l’inverse, en faveur d’une activation plaquettaire au cours des néoplasies myéloprolifératives, avec, pour arguments, une augmentation de l’expression à leur surface de protéines cruciales pour l’hémostase primaire et la coagulation, comme la P-sélectine (CD62P) [17, 18] ou le facteur tissulaire (CD142) [19], et des niveaux élevés d’agrégats leuco-plaquettaires circulants [17, 18]. L’expression du facteur tissulaire et de P-Sélectine est ainsi amplifiée chez les patients présentant la mutation JAK2V617F par rapport aux patients sans mutation [18, 20]. L’augmentation de marqueurs plasmatiques d’activation plaquettaire (P-sélectine soluble, ligand de CD40, bêta-thromboglobuline, facteur plaquettaire 4, thromboxane A2) constitue un autre argument en faveur de l’activation plaquettaire au cours des néoplasies myéloprolifératives. Une augmentation d’expression de phosphatidylsérine (PS) à la surface des plaquettes des patients [21] ainsi qu’un taux plus élevé de plaquettes immatures ou réticulées [22], qui ont un pouvoir hémostatique accru, ont également été montrés.

Cependant, l’hétérogénéité des cohortes de patients (traitements cytoréducteurs, types de mutations initiatrices, variations de charges alléliques, traitements anti-agrégant plaquettaire ou anticoagulants) rend difficile l’interprétation des résultats. Plusieurs équipes ont donc développé des modèles murins de néoplasies myéloprolifératives afin d’étudier les fonctions plaquettaires. Une équipe française a ainsi mis en évidence une hyporéactivité plaquettaire en réponse à différents agonistes, associée à une diminution d’expression de la glycoprotéine VI (GpVI), avec, pour conséquence, un accroissement du temps de saignement. Dans un modèle d’atteinte vasculaire par le chlorure de fer, une augmentation de la formation de thrombus, et leur instabilité, ont également été montrées [23]. Une autre étude a confirmé dans deux autres modèles murins l’existence d’anomalies de l’hémostase (augmentation du temps de saignement et diminution de la formation de thrombus) associées aux néoplasies myéloprolifératives, avec un syndrome de Willebrand acquis⁷ et l’absence d’anomalies plaquettaires : pas de différences d’expression des principales intégrines à la surface des plaquettes (β3, αIIb, β1, et α2), ni d’anomalies d’agrégation plaquettaire [24]. Des résultats contradictoires ont néanmoins été retrouvés dans un modèle murin de thrombocytémie essentielle, apportant, dans ce cas, des arguments en faveur d’une activation plaquettaire : augmentation de réponse à différents agonistes (thrombine, collagène), de la formation de thrombus in vitro, et diminution du temps de saignement in vivo [25]. Plus récemment, une absence d’anomalies des fonctions plaquettaires a été rapportée dans différents modèles murins de thrombocytose avec, là encore, la présence d’un syndrome de Willebrand acquis et une diminution des multimères de haute masse moléculaire du facteur et un allongement du temps de saignement [26].

Ces différentes études ne permettent donc pas d’établir des conclusions définitives. Elles soulignent également les difficultés d’interprétation de résultats obtenus avec des modèles murins aux phénotypes variables. Les fonctions plaquettaires, et plus largement hémostatiques, semblent en effet dépendre du phénotype « myéloprolifératif » de la maladie présentée par les souris, avec des arguments forts pour la présence d’un syndrome de Willebrand acquis lorsque le nombre de plaquettes est très élevé, comme c’est le cas chez les patients.

Plusieurs études ont porté sur l’expression des marqueurs d’activation des leucocytes au cours des néoplasies myéloprolifératives. Elles retrouvent notamment une amplification de l’activité leucocytaire chez les patients avec une augmentation d’expression des marqueurs d’activation CD11, CD14 et phosphatase alcaline leucocytaire [18]. Le profil d’activation est plus marqué en cas de mutation JAK2V617F [19, 20]. Chez les patients présentant une thrombocytémie essentielle ou une polyglobulie de Vaquez, l’expression du facteur tissulaire (FT) à la surface des neutrophiles et des monocytes [19] est également plus importante, de même que celle de la phosphatidylsérine, à la surface des neutrophiles [21]. Le contenu de ces cellules en élastase neutrophile, et les concentrations plasmatiques en élastase neutrophile et en myéloperoxydase sont aussi augmentés chez les patients [27]. Les taux d’agrégats leuco-plaquettaires sont également plus élevés [18], ceux-ci étant encore majorés si le patient présente la mutation JAK2V617F [19].

L’athérosclérose est une atteinte inflammatoire chronique de la paroi artérielle qui se développe en présence de différents facteurs de risque (notamment le tabagisme, les dyslipidémies, le diabète, le vieillissement, etc.). La thrombose artérielle survient le plus souvent en présence d’une athérosclérose sous-jacente, notamment lors de la rupture d’une plaque d’athérosclérose, menant à des manifestations cliniques différentes selon le territoire atteint (infarctus du myocarde, accident vasculaire cérébral). Le rôle des neutrophiles, monocytes et macrophages JAK2V617F dans la physiopathologie de l’athérosclérose a été étudié dans un modèle de souris invalidées pour le gène codant le récepteur des lipoprotéines de faible densité (low density lipoprotein, ou LDL) ayant reçu une greffe de cellules de moelle osseuse portant la mutation JAK2V167F. Ces animaux présentent une amplification de la capacité de leurs neutrophiles à « rouler » sur les cellules endothéliales de la paroi vasculaire (processus de rolling) et à adhérer. Leurs macrophages (mutés JAK2V617F) produisent également plus de cytokines pro-inflammatoires avec une activation accrue de l’inflammasome, ce qui participe à l’amplification de l’athérosclérose observée dans ce modèle [28].

Deux articles récents portant sur le rôle des intégrines dans l’activité des neutrophiles de patients atteints de néoplasies myéloprolifératives, ont montré une augmentation de l’adhérence des granulocytes isolés de patients présentant la mutation JAK2V617F sur l’intégrine α4β1 (ou VCAM-1 [vascular cell adhesion molecule 1], ligand de VLA4 [very late antigen-4]) fixée à un support ou sous forme soluble. Dans leurs cellules mononucléées, la petite protéine G Rap1 (Ras-proximate-1) est activée et son inhibition conduit à une diminution de l’adhérence des cellules, ce qui suggère que la mutation JAK2V617F est à l’origine de son activation et de l’augmentation de l’expression de l’intégrine α4β1 à leur surface [29]. Ces résultats, obtenus chez les patients, ont été confirmés en utilisant un modèle murin (Vav-Cre JAK2^V617F ) montrant une augmentation d’expression des intégrines β1 et β2 à la surface des neutrophiles, qui amplifie leur capacité d’adhérence et favorise leur participation à la physiopathologie de la thrombose [30].

Les neutrophiles activés peuvent libérer dans le milieu extracellulaire des « filets » nommés neutrophil extracellular traps ou NET, constitués d’ADN décondensé associé à des histones, qui sont catapultés hors de la cellule (processus de NETose). Les NET participent à la physiopathologie de la thrombose par différents mécanismes : ils activent les plaquettes [31], inhibent les molécules anticoagulantes (comme le TFPI, pour tissue factor pathway inhibitor [32]) et activent la voie intrinsèque de la coagulation (voie d’amplification de la coagulation) via l’activation du facteur XII [33]. Éléments constitutifs des NET, les histones libérées activent également les cellules endothéliales, induisant l’expression à leur surface de facteur tissulaire [34]. En parallèle, la myéloperoxydase, également produite par les neutrophiles activés, inhibe la thrombomoduline [35].

Le phénomène d’émission de NET par les polynucléaires neutrophiles a été analysé au cours des néoplasies myéloprolifératives. Dans une première étude, il n’a pas été observé de différence de formation de NET ex vivo par les cellules isolées de patients, même si certains arguments en faveur d’une NETose accrue ont été relatés, notamment une augmentation des taux de nucléosomes circulants [36]. Une seconde étude, parue en 2018, a mis en évidence une augmentation de NETose ex vivo chez les patients et dans un modèle murin de néoplasie. Le rôle de la NETose dans la survenue de thrombose chez ces souris a été confirmé par la délétion d’une enzyme cruciale pour la formation de NET, PAD4 (protein arginine deiminase 4). En effet les souris néoplasiques déficientes en PAD4 ne développent plus de thrombose [37]. Une étude réalisée à partir de prélèvement de patients a également retrouvé une association entre l’augmentation de biomarqueurs plasmatiques de NET (complexes MPO-ADN) et l’antécédent de thrombose du patient [38], confirmant un rôle de la NETose dans la physiopathologie de la thrombose dans ces maladies.

L’hématocrite, qui est la mesure du volume occupé par les hématies dans le sang, joue un rôle majeur dans le risque thrombotique. Au cours de la polyglobulie de Vaquez, une association entre le risque de thrombose et l’hématocrite avait déjà été rapportée il y a 40 ans [39]. L’essai clinique CYTO-PV (cytoreductive therapy in PV) a confirmé cette observation en montrant un risque d’évènements cardio-vasculaires augmenté chez les patients présentant un taux d’hématocrite supérieur à 45 %, et de décès secondaire à un évènement cardio-vasculaire ou thrombotique plus important [8]. Les conséquences rhéologiques d’un taux d’hématocrite élevé varient selon le territoire impliqué, veineux ou artériel. Dans le territoire veineux, dans lequel le débit sanguin est lent, un taux d’hématocrite élevé induira une hyperviscosité, un ralentissement du flux sanguin et une hypoxie relative des cellules endothéliales. Dans le territoire artériel, dans lequel le flux sanguin a un débit élevé, il favorisera le déplacement des plaquettes vers l’endothélium, conduisant à une interaction accrue entre les deux types cellulaires, et induisant une activation plaquettaire augmentée [40]. Chez la souris, l’importance de l’hématocrite dans la survenue de la thrombose a été démontrée récemment [41]. En dehors du rôle joué par leur nombre (évalué par le taux d’hématocrite), des anomalies qualitatives des hématies sont également observées au cours des néoplasies myéloprolifératives : augmentation de leur capacité d’adhérence due à une interaction accrue entre Lu/BCAM (erythroid Lutheran/Basal cell-adhesion molecule), une protéine érythrocytaire membranaire, et la laminine qui est exprimée par les cellules endothéliales [42]. Cette interaction est favorisée par la phosphorylation de Lu/BCAM via la voie Rap1/AKT (protéine kinase B) [43]. Dans un modèle murin de néoplasie JAK2V617F, une réduction de l’érythrophagocytose des hématies, due à la diminution d’expression à leur surface de la molécule CD47 (ou IAP, pour integrin-associated protein), ligand de SIRPα (signal regulatory protein alpha) exprimée par les monocytes et les neutrophiles, conduit également à une augmentation de l’athérosclérose [28].

L’endothélium joue un rôle anti-thrombotique en conditions physiologiques. Il contribue à l’inhibition de l’adhérence des plaquettes et de l’activation de la coagulation. Au cours des néoplasies myéloprolifératives, plusieurs observations sont en faveur de l’existence d’une activation du compartiment endothélial : augmentation des taux circulants de thrombomoduline [27], de facteur von Willebrand (vWF) [27], de sélectines (E- et P-sélectine) [44], et de cellules endothéliales circulantes [45]. Acteur majeur de la vasorelaxation, l’oxyde nitrique (NO) est produit en moindre quantité par les cellules endothéliales de patients présentant une thrombocytémie essentielle [46]. Certains auteurs se sont intéressés au rôle de l’héparanase, une enzyme qui clive les chaînes latérales des héparanes sulfates présentes à la surface des cellules endothéliales. L’action de cette enzyme conduit à la dissociation de l’inhibiteur du facteur tissulaire (TFPI) à la surface des cellules, et donc à une augmentation de l’activité pro-coagulante du facteur tissulaire. Les niveaux d’héparanase et de TFPI sont accrus dans les prélèvements médullaires de patients néoplasiques [47].

La mutation JAK2V617F, qui touche les cellules hématopoïétiques, peut également être retrouvée dans les cellules endothéliales des patients néoplasiques [48]. Mais quel rôle peuvent jouer ces cellules endothéliales altérées dans la thrombose ? Nous avons montré que ces cellules exprimaient plus de P-sélectine et de facteur von Willebrand à leur surface. Nous avons également mis en évidence, dans un modèle de souris dont le gène Jak2 est muté spécifiquement dans les cellules endothéliales, que l’augmentation d’expression de P-sélectine était associée à une plus importante survenue de thrombose [49]. L’augmentation d’expression de la P-sélectine par les cellules mutées a été confirmée en utilisant une approche différente : un modèle de cellules endothéliales dérivées d’IPS (induced pluripotent stem cells) de patients présentant la mutation JAK2V617F. Dans ce cas, une sur-expression de gènes impliqués dans les réponses inflammatoires a été observée, de même qu’une amplification des propriétés pro-adhérentes et pro-thrombotiques de ces cellules [50].

Une activation de la coagulation est observée chez les patients atteints de néoplasies myéloprolifératives. En effet, les taux de D-dimères, de complexes thrombine-anti-thrombine (TAT)^8,, ainsi que de fragments F1 et F2 du fibrinogène, sont augmentés chez ces patients [20]. On observe également une diminution des niveaux sériques de protéines C et S⁹, ainsi qu’un phénotype de résistance à la protéine C activée [51], ces anomalies étant plus importantes lorsque le patient porte la mutation JAK2V617F [52]. Les patients présentant une thrombocytémie essentielle ont également des niveaux de protéine S clivée circulante plus importants que les individus indemnes de cette pathologie [53].

Pendant naturel de l’activation de la coagulation, la fibrinolyse semble également perturbée au cours des néoplasies myéloprolifératives. Des résultats contradictoires ont cependant été obtenus selon les études avec, pour l’une, une diminution de la concentration de PAI-1, l’inhibiteur de l’activateur de plasminogène de type 1 [54] et, pour l’autre, des résultats inverses avec une augmentation de PAI-1 et de l’activateur tissulaire du plasminogène (t-PA) [19]. En ce qui concerne les facteurs de coagulation, sous réserve que leur dosage ait un intérêt clinique, les résultats sont là encore peu concluants : diminution des taux de facteurs II et V pour une équipe [52], et augmentation des taux de facteur VIII et de FT pour une autre, avec une augmentation plus importante chez les patients présentant la mutation JAK2V617F [55]. La génération de thrombine, reflet plus global de l’activation de la coagulation, a aussi été évaluée chez les patients présentant une thrombocytémie essentielle, avec une augmentation, particulièrement chez les patients présentant la mutation JAK2V617F [56]. Enfin, l’étude de l’expression de la phosphatidylsérine à la surface des cellules sanguines des patients atteints de néoplasies myéloprolifératives a montré qu’elle était surexprimée au cours de la thrombocytémie essentielle, avec, en conséquence, un raccourcissement des temps de coagulation et une augmentation de l’activation du facteur X et de la génération de thrombine et de fibrine [21].

Les microparticules (MP) sont des vésicules extracellulaires constituées de fragments de membrane cytoplasmique libérés par les cellules sanguines et les cellules endothéliales dans le milieu extracellulaire. Elles participent à l’établissement d’une thrombose et aux maladies cardio-vasculaires. Au cours des néoplasies myéloprolifératives, des taux circulants augmentés de microparticules ont été observés, sans lien établi avec les antécédents thrombotiques des patients, ni de différences selon le type de néoplasies [57], mais avec une augmentation chez les patients présentant la mutation JAK2V167F [58]. Enfin, il a été montré que les microparticules isolées de patients induisaient une production de thrombine accrue [59].