L’héparine est un puissant anticoagulant appartenant à la famille des glycosaminoglycanes hautement sulfatés, principalement extrait de tissus animaux. Elle joue un rôle central dans la prévention et le traitement des troubles thrombotiques grâce à ses interactions avec des protéines plasmatiques impliquées dans la cascade de la coagulation.

Structure chimique

L’héparine est constituée d’unités disaccharidiques répétées composées d’un acide uronique, majoritairement l’acide iduronique (IdoA) présentant une sulfation en position 2-O, et d’une glucosamine N-sulfatée (GlcNS), fréquemment sulfatée en position 6-O. Cette structure confère à l’héparine une masse moléculaire comprise entre 3 et 30 kDa, la plupart des préparations commerciales présentant une masse moyenne de 12 à 15 kDa. Une séquence pentasaccharidique spécifique au sein du polymère se lie de manière sélective à l’antithrombine III (AT). La forte densité et le positionnement précis des groupements sulfate, associés à une conformation hélicoïdale flexible, permettent des interactions protéiques fortes et hautement spécifiques.

Biosynthèse et relation avec le sulfate d’héparane

La biosynthèse de l’héparine est étroitement liée à celle du sulfate d’héparane (HS), mais conduit à un degré de sulfation nettement plus élevé. La synthèse débute dans l’appareil de Golgi par l’attachement d’un résidu xylose aux résidus sérine des protéines cœur, suivi de l’élongation de la chaîne médiée par les enzymes EXT et EXTL. Les modifications ultérieures comprennent la N-sulfation par les enzymes NDST, la O-sulfation par HS2ST, HS6ST et HS3ST, ainsi que l’épimérisation de l’acide glucuronique en acide iduronique. Produite principalement par les mastocytes, l’héparine contient des domaines NS densément sulfatés, tels que IdoA2S–GlcNS6S, à des fréquences beaucoup plus élevées que celles observées dans le HS d’origine tissulaire.

Mécanisme d’action

L’héparine exerce son activité anticoagulante en se liant à l’antithrombine via sa séquence pentasaccharidique spécifique, induisant un changement conformationnel qui accélère considérablement, jusqu’à 1 000 fois, l’inhibition médiée par l’antithrombine de la thrombine (facteur IIa) et du facteur Xa. Les chaînes d’héparine de plus grande longueur peuvent se lier simultanément à l’antithrombine et à la thrombine, formant un complexe ternaire qui renforce davantage l’inhibition. Ce mécanisme supprime principalement la formation de fibrine sans affecter directement la fonction plaquettaire, distinguant ainsi l’héparine des anticoagulants oraux directs.