GDF15

Le GDF15 est une protéine faisant partie de la famille des growth differentiation factors, elle-même, sous-famille des facteurs de croissance de transformation de type bêta1 (TGF bêta 1). Son autre nom est le MIC1 (« macrophage-inhibitory cytokine 1 ». Son gène est le GDF15 situé sur le chromosome 19 humain.

Fonctions

Il joue de multiples rôles, en particulier dans les cancers, l'inflammation, les maladies cardiovasculaires[1].

Dans les macrophages, sa production est stimulée par l'interleukine 1 bêta, le Facteur de nécrose tumorale (TNF-alpha), l'interleukine 2 et le « macrophage colony-stimulating factor »[2]. Le GDF15 inhiberait la production de TNF-alpha[2].

Au niveau cardiaque, son expression serait stimulée par une ischémie myocardique, par exemple lors d'un infarctus du myocarde. Le GDF15 jouerait alors un rôle protecteur, diminuant en particulier l'apoptose (mort programmée) des cellules cardiaques[3]. La FSTL-1 (follistatin-like 1) stimulerait également la production de GSF15 au niveau de la cellule myocardique ischémique[4]. En dehors de toute ischémie, il limiterait l'évolution vers une cardiopathie hypertrophique en cas de surcharge de pression, probablement par l'intermédiaire de la voie de signalisation des Smad[5]. Il inhibe le recrutement des granulocytes par activation des intégrines de ces derniers[6].

En médecine

L'élévation de son taux serait un marqueur de risque de décès[7] et d’évènements cardiaques graves[8] au cours d'un syndrome coronarien aigu ST-. Cette élévation pourrait influencer le traitement puisqu'une revascularisation des artères coronaires abolit ce sur-risque essentiellement en cas de taux très augmentés[9].

Son taux serait également un marqueur de risque de décès ou d'accidents graves en cas d'insuffisance cardiaque[10] ou de chirurgie cardiaque[11] ou lors d'un sepsis[12], ou d'une infection à COVID-19[13]. Son augmentation avec le temps est corrélé à la mortalité chez les personnes âgées vivant en institution[14]. Il serait, en particulier, indicateur du risque de survenue d'un cancer chez la personne âgée[15].

Notes et références
  1. Unsicker K, Spittau B, Krieglstein K, The multiple facets of the TGF-β family cytokine growth/differentiation factor-15/macrophage inhibitory cytokine-1, Cytokine Growth Factor Rev, 2013;24:373–38
  2. Bootcov MR, Bauskin AR, Valenzuela SM et al. MIC-1, a novel macrophage inhibitory cytokine, is a divergent member of the TGF-beta superfamily, Proc Natl Acad Sci U S A, 1997;94:11514–11519
  3. Kempf T, Eden M, Strelau J et al. The transforming growth factor-beta superfamily member growth-differentiation factor-15 protects the heart from ischemia/reperfusion injury, Circ Res, 2006;98:351–360
  4. Widera C, Giannitsis E, Kempf T et al. Identification of follistatin-like 1 by expression cloning as an activator of the growth differentiation factor 15 gene and a prognostic biomarker in acute coronary syndrome, Clin Chem, 2012;58:1233–1241
  5. Xu J, Kimball TR, Lorenz JN et al. GDF15/MIC-1 functions as a protective and antihypertrophic factor released from the myocardium in association with SMAD protein activation, Circ Res, 2006;98:342–350
  6. Kempf T, Zarbock A, Widera C et al. GDF-15 is an inhibitor of leukocyte integrin activation required for survival after myocardial infarction in mice, Nat Med, 2011;17:581–588
  7. Wollert KC, Kempf T, Peter T et al. Prognostic value of growth-differentiation factor-15 in patients with non-ST-elevation acute coronary syndrome, Circulation, 2007;115:962–971
  8. Eggers KM, Kempf T, Lagerqvist B et al. Growth-differentiation factor-15 for long-term risk prediction in patients stabilized after an episode of non-ST-segment-elevation acute coronary syndrome, Circ Cardiovasc Genet, 2010;3:88–96
  9. Wollert KC, Kempf T, Lagerqvist B et al. Growth differentiation factor 15 for risk stratification and selection of an invasive treatment strategy in non ST-elevation acute coronary syndrome, Circulation, 2007;116:1540–1548
  10. Anand IS, Kempf T, Rector TS et al. Serial measurement of growth-differentiation factor-15 in heart failure: relation to disease severity and prognosis in the Valsartan Heart Failure Trial, Circulation, 2010;122:1387–1395
  11. Heringlake M, Charitos EI, Gatz N et al. Growth Differentiation Factor 15: A novel risk marker adjunct to the EuroSCORE for risk stratification in cardiac surgery patients, J Am Coll Cardiol, 2013;61:672-681.
  12. Buendgens L, Yagmur E, Bruensing J et al. Growth differentiation factor-15 is a predictor of mortality in critically ill patients with sepsis, Dis Markers, 2017;2017:5271203
  13. Myhre PL, Prebensen C, Strand H et al. Growth Differentiation Factor 15 provides prognostic information superior to established cardiovascular and inflammatory biomarkers in unselected patients hospitalized with COVID-19, Circulation, 2020;142:2128–2137
  14. Eggers KM, Kempf T, Wallentin L, Wollert KC, Lind L, Change in growth differentiation factor 15 concentrations over time independently predicts mortality in community-dwelling elderly individuals, Clin Chem, 2013; 59:1091–1098
  15. Wallentin L, Zethelius B, Berglund L et al. GDF-15 for prognostication of cardiovascular and cancer morbidity and mortality in men, PLoS One, 2013;8:e78797
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