La femme à risque osseux : évaluation du risque

C. Dreux

Chez la femme le risque de fracture osseuse est du, dans la majorité des cas, à l’ostéoporose.

La définition de cette maladie, agréée par l’OMS en 1992, est : « affection généralisée du squelette caractérisée par une masse osseuse basse et une altération de la micro-architecture du tissu osseux responsable d’une augmentation de la fragilité de l’os et, par conséquent, du risque de fracture ».

L’ostéoporose est liée essentiellement aux modifications hormonales post-ménopausiques et à l’âge.

Les fractures qui surviennent touchent plus particulièrement les vertèbres (tassements vertébraux), ne provoquant généralement pas de signes cliniques évidents mais se traduisant souvent par des douleurs, une diminution de la taille et, parfois, par des courbures de la colonne vertébrale (cyphose).

Les plus graves des fractures sont celles du poignet (Pouteaux-Colle) et de l’extrémité du fémur (souvent appelé col) survenant après une chute même légère ; les conséquences sont toujours graves en termes de morbidité et de mortalité chez les personnes âgées. De toute façon la qualité de la vie des femmes ostéoporotiques est, à terme, profondément atteinte.

Il ne faut pas oublier que l’ostéoporose, maladie majoritairement féminine atteint également les hommes (environ 20% des cas)

Les risques osseux chez la femme

Les dernières données épidémiologiques font état d’une ostéoporose chez environ 30% des femmes de 50 ans et de 50% après 60 ans.

Les fractures qui en résultent atteignent les vertèbres dans 44% des cas, 20% le col du fémur, 14% le poignet, le pourcentage restant concernant les autres parties du squelette.

D’après le Haut Comité de Santé publique, en 2000, 20 à 30% des femmes ménopausées (soit 2 à 3 millions de françaises) seraient atteintes d’ostéoporose. Près de 30% auront une fracture vertébrale ou du poignet avant la fin de leur vie et 18% une fracture du col du fémur.

Ainsi, en France plus de 2 millions de femmes seraient atteintes de fractures vertébrales (environ 60.000 cas par an). Annuellement plus de 50.000 fractures du col du fémur sont identifiées entraînant la mort dans 20% des cas dans l’année suivant la fracture et une perte majeure d’autonomie dans 50%. Une fracture du poignet survient chaque année chez 40.000 femmes.

On peut estimer qu’en 2050 plus de 100.000 personnes seront victimes d’une fracture fémorale si rien n’est fait pour prévenir ou traiter l’ostéoporose.

Au plan mondial la situation est aussi préoccupante : les fractures du col du fémur atteignent près de 2 millions de personnes par an et près de 7 millions pourraient être touchées en 2050.

A noter que le taux d’incidence des fractures de hanche, ajusté en fonction de l’âge et du sexe est plus élevé dans les populations caucasiennes que chez les Asiatiques et plus faible dans les pays proches de l’Equateur. La prépondérance féminine chez les populations blanches n’apparaît pas chez les Noires et les Asiatiques (rapport voisin de 1) du probablement à des facteurs génétiques.

L’importance économique de l’ostéoporose est considérable. Les fractures du col du fémur entraînent en France près de 80.000 hospitalisations et on peut estimer à près de 6 milliards de francs le coût des conséquences de l’ostéoporose.

Ce n’est pas ici le lieu de débattre de l’intérêt économique du dépistage et du traitement préventif ou curatif de l’ostéoporose. Nous nous attacherons surtout à définir les facteurs cliniques et biologiques qui constituent l’apparition de cette maladie de l’os, à envisager les diverses méthodes de dépistage et à conclure sur l’intérêt d’un dépistage de masse de l’ostéoporose ou d’une limitation de celui-ci aux femmes les plus à risque.

Ces questions ont fait l’objet d’un rapport présenté devant l’Académie nationale de Médecine (C. DREUX et P. DELMAS) en 2001. Un rapport plus général sur la politique de prévention en France, demandé par le Président de la République à l’Académie Nationale de Médecine, fera état de cette étude ainsi que celle concernant l’intérêt du traitement hormonal substitutif (THS) post-ménopausique. Signalons simplement qu’actuellement sur 5 millions de femmes âgées de 45 à 65 ans, 1,5 millions seulement bénéficient d’un THS et que sur environ 2 millions ayant au moins une fracture vertébrale susceptible d’être diagnostiquée, 600.000 seulement font l’objet d’une prise en charge thérapeutique. Bien plus, les femmes ayant une ostéoporose sans fracture ne bénéficient aujourd’hui d’aucune prise en charge par les organismes sociaux !

Facteurs cliniques et biologiques du risque osseux

L’os est un tissu en perpétuel renouvellement. A l’échelon macroscopique il existe deux types d’os :

- l’os cortical (fûts des os longs) représentant 80% du squelette et dont le renouvellement est faible. Son rôle est celui d’une véritable charpente du corps.

- l’os trabéculaire, 20% seulement du squelette (surtout au niveau vertébral) dans lequel a lieu une intense activité métabolique.

A l’échelon cellulaire, le remodelage osseux est un processus complexe mettant en jeu deux cellules à activités antagonistes : les ostéoclastes responsables de la dégradation (ou résorption) osseuse et les ostéoblastes qui élaborent la trame organique de l’os, essentiellement constituée de collagène. Ultérieurement, cet os « mou » sera calcifié par fixation de cristaux de phosphate tricalcique. Chez un sujet sain, ces deux activités cellulaires se font dans les mêmes proportions ce qui permet le maintien de la masse osseuse. La perte osseuse liée à la ménopause, au vieillissement, à certaines pathologies et aux traitements prolongés par quelques médicaments est due à une balance négative entre résorption et formation de l’os. Trois périodes se succèdent dans le devenir du capital osseux.

1 - la croissance ou se constitue progressivement la masse osseuse et qui se termine vers la 20ème année. (chez l’homme le pic de masse osseuse est supérieur à celui de la femme)

2 - la  période de stabilité osseuse de 20 à 50 ans environ

3 - la phase de perte osseuse qui est accélérée chez la femme par la carence estrogénique liée à la ménopause, qui augmente la résorption osseuse. Celle-ci est accélérée les 5 à 10 premières années puis se poursuit plus lentement. Le phénomène est moins important chez l’homme, la perte osseuse étant habituellement  faible et linéaire à partir de 50 ans.

La probabilité d‘apparition d’une ostéoporose est d’autant plus élevée que le pic de masse osseuse acquis pendant la croissance est faible. Ce pic est lié à des facteurs génétiques mais aussi aux apports calciques et vitaminiques de l’enfance à l’adolescence.

Le remodelage osseux, phénomène physico-chimique peut maintenant être évalué de façon non invasive par la mesure de plusieurs paramètres biologiques.

Facteurs cliniques de l’ostéoporose , « épidémie silencieuse »

- Signes cliniques : le diagnostic d’ostéoporose doit être envisagé devant toute fracture survenant en l’absence d’un traumatisme majeur (traumatisme inférieur ou égal à une chute de la hauteur du patient).

Il peut être suspecté en présence d’une perte de taille notable (supérieure à 5 cm) souvent difficile à apprécier.

Mais le plus souvent, l’ostéoporose est une maladie silencieuse qui ne peut être diagnostiquée que radiologiquement (fractures vertébrales découvertes fortuitement) ou par mesure de la densité minérale osseuse (DMO). En 1994, l’OMS a proposé une définition de l’ostéoporose basée sur la mesure de la DMO en fixant trois seuils : ostéopénie, ostéoporose et ostéoporose sévère. Nous envisagerons cette question plus loin.

- Facteurs de risque : les signes cliniques étant le plus souvent discrets, la prise en compte de facteurs de risque d’ostéoporose est importante pour l’établissement du diagnostic. Ces facteurs peuvent également induire des campagnes de dépistage ciblées sur les femmes « à risque » évitant ainsi le dépistage de masse beaucoup plus onéreux.

Les facteurs de risques majeurs sont chez la femme :

- l’âge

- le poids faible : indice de masse corporelle inférieur à 19 Kg/m2

- la race caucasienne ou asiatique

- l’immobilisation prolongée ou l’inactivité physique

- l’hypercorticisme

- l’hypogonadisme primaire

- l’hyperparathyroïdie primaire et l’hyperthyroïdie

- les facteurs entraînant une carence estrogénique : ménopause précoce (avant 40 ans), hystéro-ovariectomie, aménorrhées préménopausiques...

- antécédents familiaux d’ostéoporose

- mode de vie : alimentation insuffisante en Calcium et vitamine D, alcoolisme, tabagisme

- utilisation prolongée de médicaments, surtout les corticoïdes (dose supérieure à 7,5 mg/jour d’équivalent prednisone pendant plus de 6 mois), mais aussi les hormones thyroïdiennes ou leurs dérivés.

Comme nous l’avons déjà indiqué, les signes cliniques souvent difficiles à caractériser, comme les douleurs vertébrales ou les déformations du squelette, permettant de suspecter des fractures vertébrales, doivent inciter le clinicien à prescrire des explorations radiologiques et biologiques que nous allons aborder maintenant.

Méthodes de mesure de la densité minérale osseuse (DMO)

La définition de l‘ostéoporose fait intervenir deux facteurs : masse osseuse basse et altération de la micro-architecture du tissu osseux. C’est actuellement le premier facteur qui est le mieux étudié grâce aux méthodes de détermination de la densité minérale osseuse (DMO) et notamment l’absorptiométrie. Parmi les nouvelles méthodes, celles faisant appel aux ultrasons pourraient refléter, dans une certaine mesure, les modifications de la structure de l’os.

Ostéodensitométrie ou absorptiométrie biphotonique (DEXA ou DXA)

D’après l’expertise collective de l’INSERM (1996), le rapport établi pour le G.R.I.O. (Groupe de Recherche et d’Information sur les Ostéoporoses) en 2000, et le rapport de l’ANAES en 2001, l’absorptiométrie biphotonique aux rayons X (Dual energy X - Ray absorptiometry ou DEXA) constitue la méthode de référence de mesure de la DMO. C’est en effet la méthode la plus sensible, la plus rapide et la plus précise des techniques pour une faible irradiation du patient. Sans entrer dans les détails techniques (qui pourront être obtenus notamment dans le rapport du GRIO publié en 2000), le principe de la méthode est basé sur l’atténuation d’un faisceau de photons par le tissu osseux calcifié exprimé par rapport à celle observée avec un tissu « mou ».

Selon les appareils, la mesure est obtenue en 5 à 15 minutes et la reproductibilité est de l’ordre de 1 à 2%. La mesure de DMO est effectuée au niveau de la hanche (composante corticale) et de la colonne vertébrale (composante trabéculaire). On peut aussi opérer au niveau de l’avant-bras  au site proximal (os cortical) et distal (os trabéculaire).

L’exactitude des mesures s’exprime par rapport à une valeur de référence théorique permettant de comparer les résultats obtenus sur des appareils différents. Mais il est recommandé dans le suivi d’un patient d’utiliser le même appareillage. La précision, s’exprimant par le coefficient de variation est de l’ordre de 1 à 2%. Il serait important qu’un contrôle de la qualité des appareils et des manipulateurs soit effectué selon le modèle adopté par les biologistes depuis plus de 20 ans. Celui-ci a montré son efficacité, permettant d’améliorer considérablement les résultats d’analyses de biologie médicale. Nous y reviendrons.

L’irradiation du sujet est très faible : 0,6 à 4 millisieverts (mSv) alors que les examens de radiodiagnostic délivrent de 0,5 à 30 mSv et l’irradiation naturelle de 2,5 à 5,5 mSv.

L’expression des résultats a fait l’objet de nombreuses études destinées à standardiser  les comptes rendus d’examens malgré la diversité des appareils. On a ainsi défini :

- le Z score : écart entre la mesure correspondant au patient et à la valeur moyenne rapportée à l’écart type de la distribution de la population de référence. La valeur de référence est donnée en fonction de l’âge du sujet.

- le T score : généralement utilisé actuellement. Cette mesure diffère de la précédente par le choix de la population de référence : adultes jeunes (20 - 30 ans) de même sexe, présentant un maximum de masse osseuse. L’OMS a proposé de classer l’échelle de diminution de la masse osseuse en quatre niveaux :

- niveau 1 : masse osseuse « normale », la DMO différant de moins de 1 écart-type de la moyenne de référence : T score supérieur à -1.

- niveau 2 : masse osseuse faible (ostéopénie)

            T score compris entre -1 et -2,5

- niveau 3 : ostéoporose

            T score inférieur à -2,5

- niveau 4 : ostéoporose grave : le risque fracturaire est d’autant plus grand que le T score diminue au delà de -2,5. D’après P..D. DELMAS une baisse d’un écart-type de la DMO est associée à une augmentation du risque fracturaire de 50% à 150% en fonction du site de mesure et du type de fracture.

Remarque importante : les mesures de la DMO par absorptiométrie biphotonique et l’interprétation des résultats obtenus ne devraient être effectués que par des spécialistes bien formés, utilisant un matériel régulièrement contrôlé et en suivant un protocole précis. L’appréciation souvent péjorative de l’ostéodensitométrie est due à la pratique non contrôlée de cet examen. Les pouvoirs publics seraient bien inspirés en appliquant à cet examen les mêmes règles rigoureuses que celles exigées pour les analyses de biologie médicale depuis la loi de 1975. La mise au point de « bonnes pratiques de mesure de la DMO » par un collège de spécialistes de cette méthode d’exploration serait de nature à améliorer l’interprétation des résultats. Ceux-ci d’ailleurs doivent être appréciés en fonction des autres paramètres physio-pathologiques.

L’étude française EPIDOS réalisée en 1995 à partir d’une cohorte de 7600 femmes montre que la baisse de la DMO mesurée par DXA est associée significativement au risque de fracture du col du fémur.

Autres méthodes de mesure de la DMO

La tomodensitométrie quantitative ou QCT serait plus sensible que l’absorptiométrie biphotonique pour détecter l‘ostéoporose. Cependant elle est difficile à standardiser et impose le recours à des spécialistes confirmés. De plus, c’est une méthode très onéreuse et plus irradiante. Curieusement une mesure de DMO pratiquée par QCT est remboursée par l’assurance maladie contrairement à l’ostéodensitométrie par DXA !

Les techniques utilisant les ultrasons d’apparition plus récentes se sont beaucoup développées aux USA, notamment au niveau des cabinets médicaux  et des officines de pharmacie. Elles font, en effet, appel à des appareils peu encombrants et moins coûteux que les ostéodensitomètres par absorptiométrie biphotonique. On analyse les modifications de la transmission des ultrasons par l’os minéralisé au niveau du calcanéum plus rarement, des phalanges.

Des études ont montré une bonne corrélation entre l’atténuation du faisceau d’ultrasons et la DMO mesurée par absorptiométrie biphotonique au niveau du calcanéum. De plus, il semblerait que les résultats soient influencés en partie par une modification de la structure de l’os et non seulement de la calcification.

Plusieurs études prospectives ont montré également une bonne corrélation entre la diminution de l’atténuation des ultrasons mesurée au niveau du calcanéum et le risque de fracture du col du fémur, chez les personnes âgées.

Les méthodes utilisant les ultrasons paraissent donc très prometteuses. Actuellement, cependant, leur précision est nettement inférieure à celle de l’absorptiométrie biphotonique, la standardisation n’est pas réalisée et des études prospectives doivent être engagées. Des organismes publics ou privés devraient mettre en place ces études au plan régional ou national compte tenu de l’intérêt potentiel de cette méthode pour un dépistage de masse de l’ostéoporose, comme c’est le cas pour la mesure de l’hypertension, par exemple.

Les marqueurs biologiques de l’ostéoporose

Cette maladie qui est caractérisée par des modifications importantes du métabolisme osseux à fait l’objet depuis de nombreuses années de recherches de biologie clinique basées sur les connaissances du métabolisme phosphocalcique et des marqueurs biologiques du remodelage osseux.

Explorations biologiques « classiques » du métabolisme phospho-calcique

Dans la plupart des cas, le bilan phospho-calcique (calcémie, phosphorémie, calciurie...) est normal. Cependant, on observe parfois une élévation de la calciurie des 24 heures, et des phosphatases alcalines dans les fractures vertébrales importantes et les ostéoporoses dues à un alitement prolongé.

Le dosage de la vitamine D ou de ses métabolites (25-OH D3) permettant de dépister une carence, surtout chez les personnes âgées institutionnalisées, peut s’avérer utile.

D’autres examens peuvent permettre de faire un diagnostic différentiel dans les déminéralisations osseuses non ostéoporotiques. C’est le cas pour les myélomes et les cancers osseux, les hyperparathyroïdies, les hypercorticismes surrénaliens (Cushing).

Les marqueurs du remodelage osseux

Depuis quelques années on a recherché l’apparition dans le sang ou les urines de protéines (enzymes notamment) et de composés résultant de la formation et de la dégradation de l’os. Un groupe d’étude de la Société Française de Biologie Clinique (SFBC) animé par les Drs; P. GARNERO et J.C. SOUBERBIELLE a étudié l’intérêt de ces marqueurs dans le diagnostic et le suivi des traitements de l’ostéoporose. Une fiche technique publiée par le CESSPF en 2001 fait le point récent sur cette question. Nous la reproduisons en annexe. Les Biologistes y trouveront des précisions méthodologiques permettant d’effectuer ces déterminations dans les meilleures conditions..

Pour les cliniciens, nous ferons simplement quelques remarques sur l’utilité de ces marqueurs et leur place à côté des autres méthodes de diagnostic et de suivi de l’ostéoporose.

Nous reproduisons dans le Tableau 1 la liste des principaux marqueurs qu’il est possible de déterminer actuellement.

Tableau 1 : Marqueurs biochimiques du remodelage osseux

En gras sont indiqués les marqueurs les plus performants dans l’ostéoporose

Sur un plan général, il est nécessaire de savoir pour l’interprétation des résultats que l’imprécision analytique de ces dosages est inférieure à 10%. Les variations interindividuelles sont de 5 à 10% pour les marqueurs dosés dans le sang et 15 à 20% pour ceux évalués dans l’urine. Il est recommandé pour le suivi des patients de faire pratiquer les dosages dans le même laboratoire.

Indiquons tout de suite qu’il est impossible de poser un diagnostic d’ostéoporose en se basant uniquement sur l’usage des marqueurs biochimiques. La mesure de la DMO par absorptiométrie biphotonique constitue actuellement le meilleur élément de diagnostic. Les marqueurs peuvent cependant apporter des compléments d’information.

Si, par exemple, la DMO conduit à envisager une ostéopénie, l’augmentation nette de un ou plusieurs marqueurs de la résorption osseuse, peut conduire le clinicien à proposer un traitement ; en effet, le risque de perte osseuse rapide est, dans ce cas, de 2 à 6 fois plus importante qu’en présence de marqueurs normaux ou sub-normaux. D’autre part, l’augmentation des marqueurs du remodelage osseux est en faveur d’un risque fracturaire accru étant témoin de la dégradation de la micro-architecture de l’os par hyperactivité des ostéoclastes.

La détermination des marqueurs osseux permet donc d’affiner le décision thérapeutique devant une diminution de la DMO associée à des facteurs de risque indiqués précédemment tels que : antécédents familiaux, faible poids corporel etc... . Mais actuellement, l’utilité essentielle des marqueurs réside dans le suivi de l’effet des traitements par les inhibiteurs de la résorption osseuse. Ils permettent, en outre, de contrôler l’observance du traitement et de motiver des patient(e)s soumis à des thérapeutiques prolongées pendant plusieurs années. Enfin, chez les malades ostéoporétiques, un niveau très élevé des marqueurs osseux peut suggérer la présence d’une maladie métabolique de l’os ou d’une atteinte néoplasique.

Conclusion

A la suite de l’analyse des risques que fait courir l’existence d’une ostéoporose et les possibilités actuelles de diagnostic de prévention et de traitement, quelles recommandations peut-on effectuer concernant l’évaluation du risque osseux ?

De nombreux groupes d’experts ont émis des avis assez concordants malgré quelques divergences.

Dans l’état actuel des possibilités d’explorations cliniques, radiologiques et biologiques, il ne semble pas réaliste d’effectuer un dépistage systématique de l’ostéoporose sur toute la population. Une mesure de la DMO par absorptiométrie biphotonique aux rayons X chez toutes les femmes à la ménopause serait utile, cependant pour des raisons essentiellement économiques le dépistage généralisé n’est pas retenu par la plupart des groupes d’experts. Un dépistage limité aux femmes présentant des facteurs de risque particuliers paraît raisonnable. Nous les avons évoqués : ménopause précoce, aménorrhée secondaire prolongée, antécédents d’ostéoporose ou de fractures chez les parents, indice de masse corporelle inférieur à 19  Kg/m2, diminution de la taille, hypercorticisme ou corticothérapie prolongée, hyperthyroïdie et hyperparathyroïdie...

Le dépistage de l’ostéoporose n’est pas nécessaire quand un traitement hormonal substitutif  adéquat a été institué, à condition que l’observance soit régulière et prolongée. Il est donc utile de vérifier l’efficacité de ce THS tous les 2 à 5 ans.

De même, en cas d’ostéoporose caractérisée et traitée, il est souhaitable de vérifier l’efficacité du traitement en effectuant une ostéodensitométrie tous les 2 à 5 ans, accompagnée du suivi des marqueurs osseux.

Dans un rapport sur ce sujet, l’Académie Nationale de Médecine recommande également de déterminer la DMO chez toutes les femmes âgées de plus de 65 ans, à titre expérimental.

Afin que toutes les femmes puissent bénéficier de ces possibilités de diagnostic, le remboursement de l’ostéodensitométrie par les organismes sociaux est recommandé dans les conditions évoquées ci-dessus. Mais il faudrait associer cette mesure à l’assurance de la  qualité de cet acte comme cela est réalisé pour les analyses biologiques (formation des spécialistes et contrôle de la qualité des examens).

Il n’est pas inutile en terminant d’insister sur l’importance de la prévention primaire de l’ostéoporose (nutrition, mode de vie : activité physique, tabac, alcool...) et sur l’intérêt du traitement hormonal substitutif. Le rôle des professionnels de Santé est très important notamment celui du médecin de famille, du gynécologue, du pédiatre, du pharmacien... . C’est ce que s’efforce de susciter le CESSPF auprès des pharmaciens d’officine et des biologistes. Mais l’information du public par les médias et les Associations de patients ou de consommateurs est également très importante.

Enfin, les recherches fondamentales et cliniques doivent être poursuivies, notamment sur la micro-architecture de l’os, la mise au point de nouvelles méthodes d’exploration non invasives, la valeur relative des facteurs de risque fracturaire et le rôle des facteurs nutritionnels dans l’apparition de l’ostéoporose.

Bibliographie

- Ostéoporose. Stratégies de prévention et de traitement. Expertise collective de l’INSERM- Editions INSERM 1996.

- Ostéoporoses. GRIO. Coordination  C.L. BENHAMOU Collection Conduites - DOIN ed. Paris 2000.

- Densitométrie osseuse et ostéoporose post-ménopausique  C. ROUX et M. DOUGADOS - Med. et Therap. 2001, 7, n°2, 144-119.

- Les méthodes de mesure de la densité minérale osseuse et des marqueurs du remodelage osseux dans le dépistage de l’ostéoporose  C. DREUX et P.D. DELMAS - Bulletin de l’Académie Nationale de Médecine 2001 (à paraître).

- Marqueurs biochimiques du remodelage osseux. Introduction  P. GARNERO et al. - Ann Biol. Clin. 2001, 59, 298-316.

- Le pharmacien et l’ostéoporose. A. FONTANA et P.D. DELMAS - Fiche technique éditée par le Comité d’Education Sanitaire et Sociale de la Pharmacie Française (lettre des Nouvelles pharmaceutiques n°216 - Mai 2001).

- Marqueurs du remodelage osseux : intérêt et limites dans l’ostéoporose post-ménopausique P. GARNERO et J.C. SOUBERBIELLE - Fiche technique éditée par Comité d’Education Sanitaire et Sociale de la Pharmacie Française (lettre des Nouvelles pharmaceutiques n°217 - Juin 2001).