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médecine et nutrition

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EFFET DE LA PERTE DE POIDS APRÈS CHIRURGIE BARIATRIQUE SUR LE MÉTABOLISME OSSEUX

1

Hélène WUCHER

1

, Christine POITOU

1

, Sébastien CZERNICHOW

1, 2

La prévalence de l’obésité est en augmentation constante à travers lemonde : aux États-Unis, 66,3 % des adultes sont en surpoids, 32 % obèseset 5 % présentent une obésité morbide. Un adulte sur deux et un enfantsur cinq en Europe sont obèses. En France, 12,4 % des adultes sontconcernés.La chirurgie bariatrique est actuellement le traitement le plus efficace del’obésité morbide sur le plan pondéral mais surtout en termes d’améliora-tion des comorbidités. Différentes techniques sont utilisées, entraînantsoit une restriction pure des apports alimentaires (anneau gastrique ajus-table, gastroplastie verticale calibrée, gastrectomie de type « sleeve »), soitune malabsorption digestive de degré variable selon la technique utilisée,associée ou non à une restriction des apports alimentaires (bypass gastri-que selon la technique de Roux en Y, duodénal switch, diversion biliopan-créatique, etc.). Les deux techniques les plus utilisées actuellement enFrance sont l’anneau gastrique ajustable et le bypass gastrique. Bien quetrès efficaces en terme de perte de poids, les interventions de type malab-sorptives entraînent des carences nutritionnelles et nécessitent une sup-plémentation vitaminique à vie. Les conséquences sur le métabolismeosseux sont mal documentées, mais un effet délétère sur l’os, en termesde risque fracturaire, n’est pas exclu.

Une analyse des principales études disponibles sur cesujet est présentée ici, pour mieux comprendre lesconséquences de la perte de poids après chirurgiebariatrique sur le métabolisme osseux, et en discuter laphysiopathologie.

Métabolisme osseux et techniques chirugicales de type restrictives

Cinq études ont porté sur l’évolution des marqueurs osseuxaprès chirurgie restrictive : ce sont toutes des études pros-pectives observationnelles, ayant inclus entre 17 et81 sujets suivis sur une période de 12 à 24 mois [1-5]

(tableau I)

. L’index de masse corporelle moyen préopéra-toire variait entre 40 et 46 kg/m

2

, avec une perte de poidsmoyenne de 21 à 33,4 % du poids de départ. La supplé-mentation en calcium et vitamine D n’était pas systémati-que.Ces cinq études retrouvaient des résultats globalementconcordants, avec une augmentation précoce du remode-lage osseux, prédominant sur les marqueurs de résorption

1. Hôpital Pitié-Salpétrière, Service de Nutrition, Paris.2. UMR (INSERM, INRA, CNAM, Université Paris 13), Centre de Recherche en Nutrition Humaine Ile-de-France, Bobigny.

Correspondance : Dr Sébastien Czernichow, Faculté SMBH, Centre de Recherche en Nutrition Humaine IdF, 74, rue Marcel-Cachin, 93017 Bobigny, France.Email : s.czernichow@uren.smbh.univ-paris13.fr

1 Les auteurs ne déclarent aucun conflit d’intérêt.

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osseuse (dosage des télopepetides sanguins et urinaires)par rapport aux marqueurs de formation osseuse (phos-phatases alcalines et ostéocalcine). Une baisse modéréede la calcémie était parfois rapportée, mais aucune étudene retrouvait de carence avérée en vitamine D ou d’hyper-parathyroïdie secondaire.En terme de densité minérale osseuse (mesurée parabsorptiomètrie biphotonique – DEXA), il était constatéglobalement une baisse de densité au niveau du col fémo-ral et une absence de modification au niveau de la colonnelombaire et en terme de densité minérale osseuse totale.Aucune publication n’a étudié l’effet spécifique sur le ris-que de fracture.

Métabolisme osseux et chirurgie malabsorptive

En ce qui concerne la chirurgie malabsorptive, il faut dis-tinguer d’une part les techniques qui entraînent une

malabsorption importante notamment en terme de vitami-nes liposolubles dont la vitamine D fait partie (bypassjéjuno-iléal, diversion biliopancréatique, etc.) et d’autrepart le bypass gastrique selon la technique de Roux en Y.Après diversion biliopancréatique, les cas de carence envitamine D avec hyperparathyroïdie secondaire, sont trèsfréquemment décrits. Des anomalies de minéralisationosseuse ont été mises en évidence sur des biopsies osseusespratiquées 1 à 5 ans après ce type de chirurgie. Cependant,même chez ces patients, il n’a pas été mis en évidence dedifférence en termes de T-score sur l’ostéodensitomètrie, quiest le marqueur radiologique d’ostéoporose.Le bypass gastrique selon la technique de Roux en Y est res-ponsable d’une malabsorption moins importante que lestechniques précédentes. Six études [6-11] se sont essentiel-lement intéressées aux conséquences du bypass gastrique surle métabolisme osseux. Il s’agit d’études rétrospectives (de11 mois à 10 ans après la chirurgie) ou prospectives avecune durée de suivi allant de 6 mois à 6 ans. Comme pourl’anneau gastrique ajustable, on constate une augmentationprécoce du remodelage osseux, mais de façon plus marquée,

Tableau I.Effet de l’anneau gastrique ajustable sur le métabolisme osseux.

Étude N Type d’étudeDurée

du suivi (mois)Perte

de poids (kg)Supplémentation phosphocalcique

Résultats

[1] 18 patients18 contrôles

Prospective 24 24 Oui Diminution DMO à la hanche, baisse de la calcémie, augmentation de la for-mation osseuse

[2] 37 patientes non ménopausées

Prospective 24 39,1 Non précisée Diminution DMO à la hanche, diminu-tion de la calcémie, augmentation de la formation et de la résorption osseuse.

[3] 16 patients Prospective 12 – 33,4 % Non Diminution DMO à la hanche, aug-mentation de la formation et de la résorption osseuse.

65 contrôles

[4] 31 patientes non ménopausées

Prospective 12 27,6 Non précisée Pas de différence de DMO, augmenta-tion de la résorption osseuse.

[5] 17patients Prospective 24 24 Non Pas de diminution de la DMO totale.

ÉtudeNombre

de patientsIMC

(kg/m2) Type d’étudeDurée

de suivi (mois)Perte

de poids (kg)Supplémentation phosphocalcique

Résultats

[6] 25 patients30 contôles

3148

Rétrospective 37 Oui Augmentation de la formation et de la résorption osseuse par rapport aux contrôles.

[7] 44 patients65 contrôles

3333

Rétrospective – 31 % Non Diminution DMO lombaire et à la hanche chez les femmes ménopausées seulement.

[8] 233 patients 50,5 Prospective 48 Non précisée Oui Diminution DMO à l’avant bras, la hanche et la colonne lom-baire la 1re année seulement.

[9] 243 patients 49,1 à 60,6 Prospective 3,1 à 5,7 ans Non précisée Non précisée Diminution progressive de la vitamine D, augmentation pro-gressive de la parathormone.

[10] 13 patients 41 à 42,7 Prospective 24 Non précisée Oui Diminution DMO totale. Aug-mentation dès 3 mois des mar-queurs de résorption et de formation osseuse.

6 contrôles

[11] 26 patients Non précisé Rétrospective Non précisée Non précisée Augmentation DMO vertébrale. Diminution de la calcémie, aug-mentation de la formation osseuse.

7 contrôles

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et prédominant sur les marqueurs de résorption osseuse.Deux études rapportent par ailleurs des signes de carence envitamine D avec hyperparathyroïdie secondaire, ne semblantpas se corriger malgré la supplémentation vitamino-calcique,mais les données à ce sujet sont contradictoires. Dans leséquipes ayant l’expérience de suivre des patients après chi-rurgie, l’observation d’hyperparathyroïdies secondaires estfréquente et incite à prescrire une supplémentation vitamino-calcique précoce préventive. Une diminution de la densitéminérale osseuse était également retrouvée, prédominant àla hanche et maximale la première année après la chirurgie.Aucune donnée en termes de risque de fracture n’étaitdisponible.

Discussion

En résumé, à partir des données disponibles dans la litté-rature, il semble exister une augmentation du remodelageosseux après chirurgie bariatrique, surtout en cas de chi-rurgie entraînant une malabsorption. Cette augmentationdu remodelage osseux est précoce, maximale la premièreannée après chirurgie.La physiopathologie de ces modifications est complexe.Tout d’abord, il apparaît avec la perte de poids des modi-fications des contraintes mécaniques imposées au sque-lette, qui peuvent expliquer en partie la prédominance dela perte osseuse au niveau de la hanche (qui pourrait alorscorrespondre à une simple adaptation à une charge méca-nique moindre). Ensuite, les carences en calcium et vita-mine D peuvent également être incriminées, même s’ilexiste vraisemblablement une adaptabilité du tube digestifaprès chirurgie de malabsorption permettant de limiter lescarences. Les hormones sexuelles, qui ont un effet béné-fique sur l’os, diminuent également avec la perte de poids,mais aucune donnée claire sur leur implication n’est dis-ponible, notamment en raison de fréquents troubles ducycle chez la femme obèse. La femme ménopausée sem-ble néanmoins plus à risque de perte osseuse après chi-rurgie bariatrique.Enfin, deux hormones adipocytaires dont les taux varientavec la perte de poids jouent certainement un rôle dansles modifications observées du métabolisme osseux. Pre-mièrement, la leptine [12, 13] est une hormone synthéti-sée par les adipocytes et dont les taux sanguins sontcorrélés de façon positive avec la masse grasse. Elle joueun rôle majeur dans le contrôle de la prise alimentaireet de la dépense énergétique. Elle exerce une actioncomplexe sur le métabolisme osseux, stimulant et inhibantà la fois la résorption osseuse par des voies de signalisa-tion distinctes : elle induit en effet une stimulation de larésorption par activation de la différenciation des ostéo-clastes à partir des ostéoblastes, médiée par le systèmenerveux sympathique, et une inhibition de la résorptionosseuse par inhibition de la différenciation de ces mêmesostéoclastes par une autre voie de signalisation, la voieCART (

Cocaine Amphetamine Related peptide

). Sonaction est globalement négative pour la formation osseuse.Celle ci s’exercerait de façon plus efficace avec la perte depoids, en raison d’une diminution de la résistance à la lep-tine constatée chez les sujets obèses. Ceci expliquerait uneaugmentation de la résorption osseuse malgré une dimi-nution des taux de leptine circulant.Deuxièmement, l’adiponectine [14], une autre hormone adi-pocytaire, connue pour ses propriétés anti-inflammatoire et

anti-athérogène, et dont les taux circulants augmentent avecla perte de poids, a également un effet anti-ostéogénique :il a été démontré une relation inverse entre les taux d’adi-ponectine et la densité minérale osseuse. Cet effet sembles’exercer par la voie de signalisation RANK/RANK ligand.Elle pourrait ainsi participer à l’augmentation de la résorp-tion osseuse constatée après chirurgie bariatrique.

Conclusion

En conclusion, la chirurgie bariatrique entraîne effective-ment une augmentation du remodelage osseux, et unediminution de la densité minérale osseuse, plus marquéesaprès une technique malabsorptive, chez les femmes méno-pausées et au niveau de la hanche. Cependant, les consé-quences spécifiques de la chirurgie bariatrique sont difficilesà analyser, et leur répercussion clinique, en termes de ris-que de fracture, n’a jamais été directement étudiée. L’inté-rêt d’une supplémentation vitaminocalcique systématiquereste à démontrer sur le risque fracturaire. Néanmoins ilsemble que la supplémentation est un principe de précau-tion après chirurgie de type malabsorptive.

Résumé

La chirurgie de l’obésité est en pleine expansion depuisune dizaine d’années en raison de l’augmentation de l’obé-sité morbide dans les pays développés. Ses résultats sur leplan pondéral sont incontestables, mais ses conséquencessur le métabolisme osseux ne sont pas parfaitement éluci-dées, et pourraient être en partie délétères. Le but de cetterevue est de faire le point sur les données disponibles surle sujet et d’en discuter la physiopathologie.

Mots-clés :

Chirurgie bariatrique – Métabolisme osseux –Adipokines.

Abstract

Bariatric surgery has been in constant expansion theselast ten years, due to continous increase in prevalenceof morbid obesity in developped countries. Its resultsin terms of weight loss are undeniable, but its conse-quences on bone metabolism are not well elucidatedbut and could be pejoratives. The goal of this study isto review the data avalaible on this topic and to discussthe physiopathology.

Key-words:

Bariatric surgery – Bone metabolism –Adipokins.

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