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    Pr. Bamou Pr. Bamou Document Transcript

    • COURS DE BIOCHIMIE 1- prélèvement sanguin 2- l'étude du LCR 3- l'étude des urines 4- l'exploration biochimique du métabolisme hydro-électrolytique. 5- l'exploration biochimique de l'équilibre acido-basique. 6- l'exploration biochimique du métabolisme phosphocalcique. 7- l'exploration biochimique du métabolisme du fer. 8- anomalies qualitatives et quantitatives des protéines plasmatiques. 9- l'exploration biochimique des fonctions rénales. 10- l'exploration biochimique du métabolisme de l'acide urique. 11- l'exploration biochimique des fonctions hépatiques. 12- l'exploration biochimique de l'infarctus du myocarde. 1
    • Objectifs du cours de Biochimie Expliquer le fonctionnement biochimique de divers organes (foie, reins, pancréas, glandes endocrines...) Décrire les principales voies métaboliques en identifiant les métabolites et les enzymes d’intérêt clinique. Avoir une idée sur les techniques utilisées pour évaluer ces molécules et les conditions de validité des résultats (étalonnage des machines, contrôle de qualité ...) Connaître l’ordre de grandeur des valeurs usuelles (normales) et les limites de variations compatibles avec la vie. Discuter l’étiopathogénie et la physiopathologie des désordres biochimiques qui ont cours dans la maladie. Évoquer les tests biochimiques nécessaires devant un contexte clinique précis. Intégrer les résultats de laboratoire dans leur contexte physiopathologique et clinique. 2
    • LES PRELEVEMENTS EN BIOCHIMIE CLINIQUE SANG, URINES, LCR ET LIQUIDES DE PONCTION Plan I. Utilité des analyses de biologie médicale II. La Phase Préanalytique III. Les Facteurs (variables) Préanalytiques IV. Les différents types d’échantillons biologique 1. Sang 2. Urines 3. LCR et Autres liquide de ponction V. Étapes Techniques du prélèvement (Sang veineux) VI. Hygiène et Sécurité VII. Règles et recommandations Introduction : Pourquoi demande-t-on une analyse biologique ? Car résultats fournis au médecin par l’analyse d'un échantillon SONT PRÉCIS ET PLUS OBJECTIFS QUE Ce qu’il peut recueillir à travers Les symptômes L’examen clinique Les dires du patient 3
    • I- Utilité des analyses biologiques : Aider au diagnostic Mesurer la progression et l’extension de la maladie Mesurer l’effet du traitement Suivre la stabilité d’une fonction Estimer les facteurs de risque Dépistage chez les sujets « sains » But de recherche Interprétation des résultats : Comparer les résultats aux valeurs de référence Comparer les résultats aux antériorités du patient Tenir compte : Renseignements Cliniques Des variations analytiques Des variations biologiques De l’évolution de la maladie Les écarts par rapport aux V.R. ou aux antériorités doivent refléter une pathologie, une amélioration ou une dégradation de l’état du malade. Importance du Prélèvement : « Le prélèvement est une phase cruciale de l’analyse biologique. Les erreurs dues à une technique de prélèvement imparfaite sont généralement supérieures aux CV des analyses elles- mêmes ». 4
    • II- La phase pré-analytique : Définition : La phase préanalytique englobe la totalité des actes réalisés entre la prescription de l’analyse par le médecin et la réalisation de celle-ci par le laboratoire : préparation du patient, choix du moment, identification, choix du bon tube, transport, enregistrement, centrifugation …. ·Il ne peut y avoir d’analyse fiable sur un prélèvement non-conforme. Variables préanalytiques &fiabilité de l'analyse biologique : 50% des erreurs de diagnostique sont liées aux variables préanalytiques. CONSEQUENCES : 11 % des patients sont soumis à des thérapies inappropriées. 15% des patients sont soumis à des examens supplémentaires inutiles. Comment maîtriser la phase préanalytique : Établir des procédures définissant les modes opératoires et leurs champs d’application Écrire ce qu’on doit faire, faire ce qu’on a écrit et écrire ce qu’on a fait Traçabilité : «aptitude à retrouver l’historique, l’utilisation ou la localisation d’une entité au moyen d’identification enregistrée» (Norme ISO 9002) Objectif : éliminer les causes de non conformité Causes de non conformité d’un prélèvement : Volume insuffisant Anticoagulant non conforme Défaut d’identification Tube cassé (accident) Erreur du rapport spécimen / additif Défaut de renseignement clinique Aspect de sérum (hémolysé, chyleux…) 5
    • Répartition temporelle du temps d’analyse : Préanal., HORS LABO 10% Envoi 28% Pré-anal., LABO 25% ANALYSE Post-Analyse 5% 32% III- Les facteurs (variables) préanalytiques : Facteurs liés au Patient : Le sexe : Stéroïdes sexuels LH et FSH (cycle chez la femme) Fer & férritine (20 - 30% plus basse chez la femme) Acide urique, Créatinine et CPK Age : Bilirubine (1-5 jours, 30 jours) ALT / AST (<1 an ou >1 an) 6
    • 900 Homme 800 Femme 700 PAL (UI/l) 600 500 400 300 200 100 0 Années 1 6 8 10 12 13 14 16 18 fonction de l’age et du sexe (P.A.L.) La cigarette : Augmentation de La carboxyhémoglobine l’Hémoglobine la VCM GB L’alcool : En aigus, Augmentation des lactates, acide urique triglycérides En chronique, Augmentation des HDL-Cholestérol, gamma GT, cide urique, VCM 7
    • La Posture (debout / étendu) : Une position debout diminue le volume plasmatique /Fuite de l’eau du compartiment intravasculaire vers le compartiment interstitiel Variations : Hb +3-7%, TG 5-11 %, HDL 8% Augmentation des protéines totales, des enzymes, de l’Hématocrite, des GR et des GB Le repas récent : Le garrot : On observe une concentration des grosses molécules et un changement faible des petites. 8
    • Les médicaments : Diurétiques – électrolytes Phénytoïne - activité GGT Fer (TARDYFERON, …) surdosage de fer Calcium (CALCIBRONAT, CALCIUM SANDOZ) sur dosage du calcium Rythme circadien : Paramètre Maximum Minimum Amplitude (heure du jour) (heure du jour) (% de la moyenne) ACTH 6 - 10 0-4 150 - 200 Cortisol 5-8 21 - 3 180 - 200 Testostérone 2-4 20 - 24 30 - 50 TSH 20 - 2 7 - 13 5 - 15 T4 8 - 12 23 - 3 10 - 20 Hémoglobine 6 - 18 22 - 24 8 - 15 Fer sérique 14 - 18 2-4 50 - 70 GH Réveil (enfant) Phosphate 2-4 8 - 12 30 - 40 L'hémolyse : 9
    • IV- Les différents types d'échantillons biologiques : 1. Sang 2. Urines 3. LCR et Autres liquide de ponction Voies d’abord : a- Ponction Artérielle : Acte médical Composition uniforme à travers tout le corps, site: artère radiale, brachiale, fémorale Usage : étude des gaz du sang, b- Ponction Veineuse : La composition varie selon les différents organes et tissus Comparée au sang artériel, il diffère en O2, pH, CO2, chlorure, Hématocrite, glucose, lactate, ammoniaque c- Ponction Plantaire : Mélange de sang des artérioles, veinules, capillaires, des fluides interstitiel et intracellulaire Exemple nouveau né, glycémie capillaire Site : Bout du doigt, plante du pied, lobe de l‘oreille Plasma ou sérum ? *** Le sérum : Obtenu à partir de sang complet Laissé se faire le processus de coagulation. Il faut donc considérer le sérum comme un artefact. Il ne contient plus par définition les facteurs de coagulation, Mais est enrichi par les composants cellulaires des plaquettes et de produits de métabolisation. 10
    • *** Le plasma : Surnageant pratiquement sans cellules obtenu après centrifugation de sang complet, Adjonction d’un anticoagulant juste après le prélèvement. La coagulabilité est inhibée α-Anticoagulants Courants Anticoagulant Application Couleur Aucun. (Sérum) Chimie clinique, sérologie ROUGE + gel séparateur Hormonologie, biochimie spécialisée JAUNE Héparinates Li (14,3 Chimie plasmatique (Ionogramme, VERT U/ml) Bilan lipidique….) CLAIR EDTA (di-K ou tri-K) Hématologie, Hémoglobine glyquée VIOLET 1,5 mg/ml (LILAS ) Citrate de sodium Coagulation (1/10) BLEU (0,105 mol/l) VS (1/5) NOIR Fluorure de Sodium Glycémie, lactates GRIS Avantages du plasma : Économie de temps : pas nécessaire d’attendre la coagulation. réduction du temps de centrifugation (V élevée) Rendement élevé : 15 à 20 % de plasma que de sérum Résultats plus représentatifs : Le plasma représente mieux l’état in vivo que le sérum Concentration de l’hémoglobine libre dix fois plus élevée dans du sérum que dans du plasma Les thrombocytes restent intacts pas de pseudohyperkaliémie comme dans le sérum 11
    • Désavantages du plasma : L’électrophorèse des protéines altérée (fibrinogène) Chaque anticoagulant peut (complexant) est un inhibiteur enzymatique potentiel Interférence avec les méthodes d’analyse Apport en cations (Lithium, Ammonium, Sodium) β-Inhibiteurs glycolytiques : Dans le tube, les cellules continuent à dépenser de l’énergie pour se maintenir en vie. consomment le glucose contenu dans le plasma, dont la concentration baisse Afin de prévenir cette baisse, il est nécessaire d’empêcher la glycolyse érythrocytaire pour les paramètres comme le glucose ou le lactate conjointement à un anticoagulant ont utilise : Le fluorure (inhibition de l’énolase) l’iodoacétate (inhibition de la glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase) V- Techniques du prélévement (sang veineux) : 1- Procédure : S'assurer de l’identité du patient : Nom Prénom date de naissance S‘assurer de l‘état de jeûne 8 à 12 h comparaison facile des résultats Prendre les renseignements cliniques et/ou thérapeutiques Et garder à l’esprit que : • Un échantillon prélevé au mauvais moment est pire qu’aucun échantillon. 12
    • • Un échantillon dont les résultats analytiques arrivent trop tard est un échantillon perdu. 2- Importance des renseignements cliniques : Nom du patient Identification Age / sexe Intervalle de référence Approprié Type de spécimen Tube et anticoagulant Appropriés Date / heure Temps de transit au labo etc Renseignements cliniques Compatibilité des résultats Autres problèmes cliniques Effets sur le spécimen / analyse Traitement médicamenteux Effets sur le spécimen /analyse 3- Préparation du matériel de ponction : *Nécessaire : Système de prélèvement (type Vacutainer®): aiguille corps de prélèvement tubes Vérifier l’intégrité de l’étiquette de l’aiguille Éthanol à 70% ou propanol Cotton stérile Matériel de pansement Réceptacle pour élimination des déchets *Choix du site de ponction : Plis du coude (veine médiane, veine basilique ou v. céphalique) Avant bras : veine céphalique Dos de la main : arcade dorsale veineuse de la main Poser le garrot, incliner le bras vers le bas et demander au patient de serrer le poing 13
    • *Utilisation du garrot : Garrot dilater les veines en bloquant la circulation veineuse superficielle. Garrot à 10 cm du site de la ponction Ne pas interrompre la circulation artérielle RELACHER LE GARROT PENDANT LE PRELEVEMENT * Ponction veineuse : Désinfecter soigneusement le site de ponction Ne jamais palper le site après désinfection Enlever la protection verte (ou noir) de l’aiguille Tendre la peau pour faciliter la pénétration de l’aiguille et immobiliser la veine 14
    • Introduire l’aiguille à un angle d’environ 15° Le tube doit toujours se trouver au dessous du point de ponction Introduire l’aiguille dans la veine sur environ 1 cm Un accoudoir est très utile * Prélèvement des tubes : Introduire le 1er tube « Étiquette vers le bas » dans le corps jusqu’au « CLIC » Desserrer ou retirer le garrot dès que le sang pénètre dans le 1er tube Ne retirer le tube que lorsque le l’écoulement de sang à cesser Homogénéiser le tube et introduire les suivants. * Ordre de prélèvement des tubes : 1. Hémocultures : éviter la contamination bactérienne 2. Tubes secs : éviter contamination par additifs 3. Coagulation : éviter activation de la coagulation liée à la présence de facteur tissulaire dans les premiers ml de sang et éviter la contamination par d'autres additifs. 4. Additifs : héparine, EDTA, oxalate, gel, tube ionogramme vers la fin sans garrot afin d'éviter l'hémolyse qui perturbe le dosage du potassium) 15
    • * Éviter le sous-remplissage des tubes : Exemples : Citrate < 2/3 nominaux => TP/TCK modifiés EDTA < 1/2 nominal => modifications cellulaires importantes Fluorure < 3/4 nominaux => hémolyse Tube sec < 1/2 nominal => baisse significative du volume de sérum * Après la ponction veineuse: Interdit de recapuchonner les aiguilles+++ Éliminer le matériel de ponction dans container Ne pas tasser dans le collecteur Poser un pansement Identifier les tubes de prélèvement et viser la fiche de demande d’analyse Signaler par écrit tout incident Transmettre les prélèvements et les fiches au laboratoire * Transport, Délais et température: Analyses de routine : (délais les plus brefs) : en pratique 2 heures maximum à température ambiante (18° - 22° C) Cas particuliers : le délai maximal vari selon la nature des analyses demandées Ex. Ammoniaque : < 15min, glace pilée Ex. Gaz du sang: < 30 min, glace pilée 16
    • * Erreurs liés au spécimen : Mauvais patient Résultats inattendus Prise de sang dans le bras Dilution / composants de perfusion à perfusion IV Mauvais moment Mauvais résultats, incomparable à IR Stase Prolongée Augmentation albumine Mauvais anticoagulant Mauvais résultat, Détérioration Longue conservation augmentation du potassium Mauvaise conditions Gaz du sang, lactates Et ammoniaque de transport prélèvement dans de la glace VI- Hygiène et sécurité : - «Tous les prélèvements de tous les patients doivent être considères comme contaminés. Dans cette optique, il importe d'adopter les mesures qui constituent en toutes circonstances, des règles de bonne pratique de laboratoire». - «…. Les précautions universelles consistent à se laver les mains, à manipuler avec soin les objets tranchants et piquants, et à les jeter immédiatement après usage dans un conteneur spécialement conçu à cette fin, à ne pas recapuchonner les aiguilles, a désinfecter ou stériliser convenablement les instruments ou à les jeter après utilisation, selon le cas et à porter un équipement de protection personnelle adapté aux diverses situations (gants, masque, blouse, tablier, lunettes)» - « Il est du rôle de l'employeur d'assurer la formation des personnels en matière d'hygiène hospitalière, de précautions à prendre pour éviter l'exposition au risque de contamination par des agents infectieux et de procédures à suivre en cas 17
    • d'accident. Son rôle est aussi de fournir des moyens de protection individuelle et de mettre à disposition des matériels de sécurité ». « S'assurer que les mesures concernant la santé et la sécurité des personnels et la protection de l'environnement (...) sont appliquées conformément aux textes en vigueur… » « Établir et mettre en oeuvre les procédures applicables relatives à I'hygiène et la sécurité du personnel … » * Prélèvement, Cadre légal (France) : « ... Ces personnes doivent être (...) informées des risques d'erreurs sur les résultats d'analyses consécutives à la réalisation délictueuse du prélèvement et à la nécessité de préciser au biologiste responsable tout incident survenu au cours du prélèvement . … » « ... Le biologiste doit refuser tout échantillon prélevé ou transmis dans des conditions non conformes … » « ... L'étiquetage des récipients contenant l’échantillon biologique doit être fait au moment du prélèvement par la personne ayant réaliser celui-ci… » VII- Régles et recommandations : 1-Règles générales : Prélever entre 7 h et 9 h le matin. Prélever 12 h après le dernier repas. Prélever avant les soins ou la prise de médicaments (interférences possibles). Si dosage de médicament, prendre en compte les temps de pic sérique Temps d’établissement d’un état stationnaire. 18
    • 2- Causes d’altération d’un échantillon : Métabolisme des cellules rouges Évaporation, sublimation Réactions chimiques Décompositions microbiologiques Processus osmotiques Effet de la lumière Diffusion gazeuse 3- Amélioration de la qualité : Rapidité des transports Stockage limité Stockage à basse température (sauf exception) Stockage vertical dans des récipients bouchés ! Les agents de séparation (gels) améliorent les rendements permettent le stockage dans le tube primaire Éviter de secouer les tubes ! (hémolyse) 19
    • Cytochimie du liquide céphalorachidien Plan : Généralités sur le LCR Prélèvement et Étape préanalytique Analyses Biochimiques systématiques du LCR Protéinorachie Glycorachie Chlorurachie Autres analyses biochimiques Examen cytobactériologique Interprétation des Résultats Conduite à tenir en fonction du nombre de leucocytes par mm3 20
    • I- Généralités sur LCR: Élaboration du LCR : Elaboré au niveau des plexus choroïdiens, il remplis les ventricules Gagne les orifices du 4ème ventricule, les espaces sous arachnoïdiens puis la moelle épinière Il regagne ensuite le sang au niveau des villosités arachnoïdiennes Son volume total est de 135 ml environ Sa production est de 500 ml par jour Il est normalement résorbé par le sang au même rythme qu’il est produit Fonctions : Amortisseur de chocs Protège le cerveau des mouvements brusque de la tête Maintien la pression intracrânienne constante Sert de milieu d’échange avec le plasma II- Prélévement et étapes préanalytiques : Prélèvement : Le LCR est recueilli par ponction lombaire Après fond d'œil : Pour écarter une hypertension intracrânienne Contre indication formelle à la PL Identification nominative sur tubes réalisée dans le service au moment du prélèvement Ponction lombaire : Acte médical Contre-indications Hypertension intracrânienne Syndrome hémorragique Signes de focalisation 21
    • Recueil Recueillir 5 à 10 ml de LCR Habituellement dans 3 tubes stériles successifs Permettre de différencier hémorragie méningée et prélèvement hémorragique : 1 tube pour analyse cytobactériologique : généralement le 3ème tube recueilli 1 tube pour la biochimie 1 tube pour d'éventuels examens complémentaires Acheminement Transmettre rapidement au laboratoire Dans du coton cardé Pour préserver la vitalité des germes éventuellement présents III- Analyses biochimiques systématiques du LCR: 1- Examen macroscopique au laboratoire : Le LCR ne nécessite un traitement préalable qu'en cas d’hémolyse ou de liquide trouble Examiner le tube de prélèvement le plus clair et le plus rempli Noter l'aspect macroscopique : Limpide, eau de roche 22
    • Hémorragique, xanthochromique De légèrement trouble à eau de riz Purulent 2- Analyses biochimiques systématiques du LCR : Conjointement, en complément à l'examen cytobactériologique On pratique dans le LCR les dosages de : Chlore Glucose Protéines a-Protéinorachie : Généralités : Deux origines : Protéines plasmatique ayant franchies la barrière hématoméningé 80% Protéines synthétisées in situ 20% Chez l’adulte sain albumine et globulines proviennent en totalité du plasma Les protéines traverse la barrière hématoméningé par filtration passive Celle-ci est moins sélective que la membrane glomérulaire (laisse passer l’albumine et les IgG) Indications de l’analyse de la protéinorrachie : Évaluer l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique Déceler l’existence de réaction immunitaire à l’intérieur du SNC Déceler l’existence d’une maladie dégénérative du SNC Dosage de la protéinorrachie: Fixation d’indicateur coloré Bleu de Coomassie (G 250) Rouge de pyrogallol Réaction du biuret Dosage par précipitation (turbidimétrie) Acide sulfosalicylique Acide trichloracétique Chlorure de benzéthonium milieu alcalin0.2 à 0.5 23
    • Valeurs de référence : 0,20 à 0,50 g / L b- Glycorachie Généralités Caractéristiques de la glycorachie : De 30 à 40% inférieure à la glycémie (2.8 à 4.4 mmol/L Varie parallèlement à la glycémie Diminue indépendamment de la glycémie dans les méningites bactériennes Dosage par techniques enzymatique similaire à la glycémie Glucose oxydase Hexokinase + Glucose-6-PO4 déshydrogénase Glucose déshydrogénase *exemple : La glucose oxydase. D-glucose + O2  acide D-gluconique + H2O2 L’enzyme est très spécifique du β-D-glucose L’addition de mutarotase  accélération de la transformation de l'anomère alpha en bêta. Oxydation du glucose par la glucose oxydase est évaluée soit par Photométrie Polarographie c- Chlorurachie Généralités Taux supérieur à celui du plasma Car absence des protéines des bicarbonates et des érythrocyte (équilibre de Donnan) Intervalle de référence 110 à 130 mmol/L Varie parallèlement au taux de chlorures dans le plasma. 24
    • Baisse dans les méningites tuberculeuses Techniques de dosage des chlorures Le chloridomètre L'électrode spécifique des chlorures Colorimétrie (nitrate d’argent) IV- Autres analyses biochimiques: 1- Albuminorachie et dosage des immunoglobulines : Techniques immunochimiques Principe : Addition d’anticorps anti-albumine (ou anti-Ig) à l'échantillon à doser Trouble obtenu mesuré par Immunonéphélémétrie Immunoturbidimétrie 2- Electrophorèse des protéines du LCR : Deux principes : Concentration Séparation Coloration Séparation Immunofixation Coloration Généralement une électrophorèse des protéines sériques est réalisée en parallèle Permettent de mettre en évidence : Les réaction immunitaires : augmentation des Ig (g) avec aspect oligoclonal Les réactions inflammatoires avec augmentation des protéines de l’inflammation a2 et b 25
    • 3-Électrophorèse Immunofixation LCR N & MS 4-Dosage des lactates : Réaction de dosage : Lactate déshydrogénase (pH 8,8-9.8) Lactate + NAD  pyruvate + NADH, H+ Intervalle de référence : 1,0 à 2,0 mmol/L Paramètre Indépendant de la glycémie Variations pathologiques : Valeurs supérieures à 3,5 mmol/L infection bactérienne Augmentation également lors de : Maladie cérébrovasculaire Tumeurs de cerveau V- Examen cytobactériologique : 1- Généralités : Une des deux véritables urgences au laboratoire de Bactériologie Parasitologie L'autre étant la recherche de plasmodium Les résultats doivent être communiqués au prescripteur le plus rapidement possible 26
    • 2- Ensemencement : Respecter les conditions rigoureuses d'asepsie (travail à proximité de la flamme) Utiliser des géloses préchauffées à 37° et enseme ncer : C 1 gélose au sang 1 gélose chocolat-polyvitex Mettre les 2 géloses à incuber à 37° sous CO2 jus qu'au lendemain matin C 3- Cytologie : Homogénéiser le LCR par agitation douce du tube Déposer 1 mm3 de LCR dans une cellule de Malassez Laisser sédimenter 5 mn Compter les éléments sur l'ensemble de la cellule à l'objectif 40 à sec Etablir ainsi le nombre d'hématies et de leucocytes présents par mm3 4- Remarque : En cas de doute pour différencier les hématies des leucocytes Ajouter une goutte d'acide acétique 0,1N sur un bord de la cellule de Malassez Lyse des hématies sans altération des leucocytes 27
    • VI- Interprétation des résultats : 1-Cytochimie du LCR : Résultats Tjrs communiqués les 1ers résultats sans délai LCR normal Méningite Méningite lymphocytaire purulente Aspect Limpide Eau de Clair ou Trouble ou roche légèrement trouble purulent Cytologie 1à3 1000 à 2000 100 à 300 éléments/mm3 Formule Inutile Prédominance de Prédominance de Lymphocytes Poly-neutrophiles Glucose 3à4 Normal (virus) 0 à 1 Abaissé mmol/l (bactéries) Protides 0.2 à 0.5 1à2 1à5 g/l Chlorures 110 à 130 Normal sauf tuberculose mmol/l (< 110) a- LCR normal : Aspect : eau de roche protéinorachie : 0,1 à 0,4 g/l glycorachie : 70% de la glycémie Nbre d'éléments : < 5 Examen direct : négatif Culture : stérile b- Méningite Bactérienne : -LCR : Purulent Protéinorachie : > 0,4 g/l Glycorachie : < 50% de la glycémie Nbre d'éléments : > 100/mm3 PNN 28
    • Cocci gram positif Pneumocoque Cocci gram négatif Méningocoque Bacille gram positif Listéria c- Méningite virale : LCR lymphocytaire: Protéinorachie : < 1 g/l Glycorachie : normale Nbre d'éléments : < 500 lymphocytes Entérovirus, Herpes, Listeria, mycobactérie c-Tuberculose méningée : LCR lymphocytaire : Protéinorachie : 1 g/l Glycorachie : < 40% la glycémie Nbre d'éléments : 10 à 1500 Tuberculose (Chlorures), Champignons, Autres (borrelia, leptospira, plasmodium) d- Remarques : Le LCR du nouveau-né contient normalement 20 à 30 éléments/mm3 dont 50% de polynucléaires Protéinorrachie peut être supérieure à 1,5 g/l et La glycorachie entre 2 et 3 mmol/l La glycorachie Toujours normale dans les méningites virales Rarement abaissée au cours des infections à spirochètes (leptospires, borrelia, tréponèmes) 29
    • Conclusion : Liquide céphalo-rachidien Caractéristiques LCR normal Méningite lymphocytaire Méningite purulente Aspect Limpide Eau Clair ou légèrement Trouble ou purulent de roche trouble Cytologie 1à3 1000 à 2000 100 à 300 éléments/mm3 Formule Inutile Prédominance de Prédominance de Lymphocytes Poly-neutrophiles Glucose mmol/l 3à4 Normal (virus) 0 à 1 Abaissé (bactéries) Protides g/l 0.2 à 0.5 1à2 1à5 Chlorures mmol/l 110 à 130 Normal sauf tuberculose (<110) VII- Conduite à tenir en fonction du nombre de leucocytes : 1- N < 20/mm3 : Communiquer l'aspect macroscopique, Le nombre d'hématies et de leucocytes présents par mm3 Attendre la culture pour les résultats ultérieurs 2- N > 20/mm3 : Préparer 4 lames pour examen microscopique : Déposer 3 gouttes de LCR dans 4 cônes stériles pour cytospin Centrifuger pendant 10 mn à 1000tr/mn sur la centrifugeuse cytospin Sécher rapidement les lames Colorer les 4 frottis : 1Gram, 1 MGG, Les 2 autres frottis étant destinés aux colorations éventuelles par Le Bleu de Méthylène (pneumocoques) Par l'Auramine (BK) 30
    • 3- Examen microscopique : Réaliser la formule leucocytaire sur le frottis MGG en comptant au moins 100 leucocytes. Signaler la présence éventuelle de cellules atypiques. Observer à l'immersion le frottis coloré par le Gram Rechercher la présence éventuelle de bactéries sur l'ensemble du frottis Communiquer les résultats au prescripteur dès que possible 4- Étapes postanalytiques : Conserver le LCR pour analyses complémentaires éventuelles : Recherche de mycobactéries Électrophorèse Dosage des immunoglobulines : - Conserver au réfrigérateur à 4-8° C Virologie - Congeler à -20° C 31
    • Étude Biochimique des urines Plan I. Prélèvement des urines II. Ionogramme urinaire 1. Valeurs usuelles 2. Variations physiologiques 3. Interprétation des résultats (Importance du Rapport Na+/K+ urinaire) III. Protéines urinaires 1. Généralités 2. Mécanismes à l'origine d'une protéinurie 3. Techniques de dosage 4. Analyses spécifiques des protéinuries 5. Microalbuminurie I- Prélèvements des urines : 1- Urines fraîches ou diurèse 24 h ? Urine fraîche : Corps cétoniques Bilirubine Compte d’Addis Diurèse de 24 heures : pour tout le reste Conservateurs : Acide acétique glacial Acide chlorhydrique Acide Borique 2- Collecte des Urines 24 H : Procédure - Faire uriner le patient par exemple à 8 H, éliminer ces urines. A partir de ce moment le patient collectionnera toute dans un bocal approprié (conserver au réfrigérateur), le lendemain à 8 heures, le patient videra sa vessie dans le bocal. 32
    • - Acheminer au laboratoire le plus tôt possible - Diurèse varie entre 750 et 2000 ml adulte normal II- Ionogramme urinaire Techniques de dosage Détermination de la concentration urinaire Des électrolytes : Na+,K+, Cl- Détermination de l'osmolarité et du pH Rôle important dans le diagnostic et le suivi des désordres hydroélectrolytiques En pratique, le ionogramme urinaire se réduit à la seule détermination du Na+ et du K+ Le Cl- est souvent ininterprétable Intérêt clinique Bilans comparatifs avec le ionogramme plasmatique effectué au même temps Pas de valeurs normales fixes pour les électrolytes urinaires Le rein adapte l’excrétion pour équilibrer les apports et les pertes extra rénales But : Maintenir constante la composition du milieu intérieur 1- Valeurs usuelles Généralités Bilan nul entrée = sortie Pas de valeurs usuelles excrétion dépend des apports alimentaires La diurèse et l'osmolalité urinaire varient dans des limites très larges Sont fonction : Des apports hydriques Du pouvoir de concentration des reins Intervalles de référence Les valeurs chez un sujet normal soumis à un régime habituel sont de : Sodium 50 à 220 mmol/24 h Potassium 25 à 130 mmol/24 h Chlorure 50 à 220 mmol/24 h Valeurs habituelles des principaux paramètres urinaires 33
    • Sodium 50 à 220 mmol/24 h Potassium 25 à 130 mmol/24 h Chlore 50 à 220 mmol/24 h Créatinine 8 à 16 mmol/24 h Urée 300 à 550 mmol/24 h Acide urique 1,5 à 4,5 mmol/24 h Calcium 2,5 à 8 mmol/24 h 2- Variations physiologiques Natriurie Excrétion urinaire du Na+ conditionnée Par les entrées d'origine alimentaire, soit environ 100 à 200 mmol/24 h Par les sorties extra-urinaires Par voie digestive (0.5 à 5 mmol/24 h) Par la sueur (15 à 20 mmol/24 h) Quantité excrétée = quantité ingérée Kaliurie K+ filtrée au niveau des glomérules est réabsorbée au niveau des tubules proximaux L’excrétion tubulaire distale du K+ médié par l'aldostérone avec réabsorption de Na+ Si déficit en Na+ : K+ sort des cellules K+ excrété dans les urines Na+, retenu par l'organisme 34
    • 3- Interprétation des résultats (Importance du Rapport Na+/K+ urinaire) -Valeurs usuelles -Bilan nul entrée = sortie -Difficile d'établir des valeurs usuelles -L’excrétion dépend des apports alimentaires -La diurèse et l'osmolalité urinaire varient dans des limites très larges Sont fonction : *Des apports hydriques *Du pouvoir de concentration des reins Rapport Na/K urinaire -Normalement supérieur à 1 -Modifié dans certaines circonstances pathologiques : insuffisance rénale fonctionnelle liée à une hypovolémie par fuite de Na+ : Vomissements, diarrhées, fistule, tubulopathie congénitale ou acquise : Déshydratation extracellulaire majeure : • Natriurèse est basse et kaliurèse conservée • Rapport Na/K < 1 Différence IRAF & IRAO Insuffisance rénale fonctionnelle : Hypovolémie par fuite extra rénale de Na+ : Natriurèse basse et kaliurèse conservée Rapport Na+/K+ < 1 Insuffisance rénale organique : Natriurèse est élevée Rapport Na+/K+ > 1 Ce rapport peut aussi être < 1 dans : Hyperaldostéronismes 1er (syndrome de Conn) Régimes désodés Chlorurie Le chlorure est réabsorbé parallèlement au sodium tout le long du tubule rénal La chlorurie est similaire la natriurie Osmolalité urinaire Peut être calculée chez sujet normal : Uosm : [(Na+ + K+) x 2] + urée 35
    • Variations extrêmes : de 50 mosm/L à 1200 mosm/L Normalement urine hypertonique 600 à 700 mosm/L C’est l’ADH qui règle l’osmolarité urinaire But : réguler l’osmolarité plasmatique et la natrémie III- Protéines urinaires : 1- Généralités Généralités Excrétion urinaire physiologique des protéines constituée de : Traces provenant du plasma Celles provenant du tractus urinaire. Leur concentration est la résultante d'un processus de : Filtration glomérulaire qui retient les protéines de plus de 50 KD Réabsorption tubulaire Filtration glomérulaire Le glomérule filtre les macromolécules du plasma en fonction de leur : Taille Forme Charge Conditions hémodynamiques Perméabilité membranaire Permet le passage de protéines comme La β 2 microglobuline (MM = 11 800), La RBP ("Retinol Binding Protein", MM = 21 000), Le lysozyme (MM = 14 000), α L’α 1 microglobuline (MM = 31 000), Les chaînes légères des Ig (MM = 44 000) L'albumine également filtrée car présente en dans le plasma en forte concentration 36
    • Fonctions tubulaires Réabsorption tubulaire : les protéines filtrées au niveau glomérulaire, sont réabsorbées au niveau du tubule (proximal) Sécrétion tubulaire : la branche ascendante de l'anse de Henlé secrète jusqu'à 50 mg/24 heures de glycoprotéines Protéinurie physiologique Varie chez le sujet sain dans des limites de 50 à 100 mg/24 heures L'albumine représente environ 10 mg/ 24 heures 2- Mécanismes à l'origine d'une protéinurie Augmentation de la perméabilité glomérulaire Protéinurie glomérulaire non sélective La plus fréquente Augmentation de la filtration de protéines comme l'albumine, la transferrine ou les IgG Faible masse moléculaire peu affectée Étiologies : Syndrome néphrotique (>3 g/24 heures, l'albumine) Glomérulopathies (1 à 3 g/24 heures albumine) Diabète Hypertension Diminution de la réabsorption tubulaire Protéinurie tubulaire < 1 g/24 heures Constituée de Protéines de faible PM < 40 000 normalement réabsorbées au niveau tubulaire Pas ou peu d'albuminurie Protéinurie sélective : β 2 microglobuline, le lysozyme RBP, l'alpha 1 micro globuline Étiologie : Maladie de Wilson, intoxication au cadmium Pathologies rénales interstitiel ou obstructif 37
    • Augmentation de la protéinémie Protéinurie de surcharge Myélomes : Protéinurie de Bence Jones Immunoglobuline à chaîne légère monoclonale Leucémie myélomonocytaire lysozyme Cancers bronchiques orosomucoïde Rhabdomyolyse myoglobine Protéines du tractus urogénital Protéinurie extrarénale Non spécifique Exemple : Réaction inflammatoire Augmentation des IgA secrétoires 3-Techniques de dosage 3 groupes de techniques Techniques colorimétriques Rouge de pyrogallol Bleu de Coomassie (G 250) Turbidimétrie l'acide sulfosalicylique l'acide trichloracétique Chlorure de benzéthonium milieu alcalin Bandelettes réactives Dépistage 4-Analyses spécifiques des protéinuries Électrophorèse des protéines urinaires Analyse Qualitative Acétate de cellulose sur urine concentrée OU Électrophorèse sans concentration sur gel d’agarose ou de polyacrylamide Les résultats doivent être comparés à ceux obtenus sur sérum 38
    • Dosage des protéines spécifiques Caractéristiques : Analyse Quantitative Technique immunochimique Étude séparée des différentes protéines urinaires Exemples : β 2 microglobuline Myoglobine Microalbuminurie Caractéristiques des protéinuries pathologiques Nature des protéines éliminées Caractère permanent ou intermittent (orthostatisme par exemple) Importance de la quantité éliminée : Faible abondance : < 1g / 24 heures Moyenne abondance : < 3 g / 24 heures Forte abondance : > 3g / 24 heures 5- Microalbuminurie Généralités : Excrétion d'albumine isolée Comprise entre valeur physiologique et sensibilité des bandelettes 30 et 300 mg/24 h Seulement détectable par dosage immunochimiques Marqueur prédictif de l'apparition de certaines néphropathies, notamment chez le diabétique 39
    • Exploration du métabolisme de l‘eau et des électrolytes Plan I. Bilan de H2O et des ions II. Composition des liquides de l’organisme III. L’équilibre hydro électrolytique IV. Régulation de l’équilibre hydro électrolytique V. Explorations Biochimiques : 1. Mesures volumiques directes 2. Mesures volumiques indirectes 3. Dosage Na, K et Cl, osmolarité 4. Notion de trou anionique VI. Pathologie du métabolisme de H2O et des ions 1. Déshydratation isotonique 2. Déshydratation hypertonique 3. Déshydratation hypotonique 4. L’œdème Données fondamentales Multiplicité des interrelations mises en jeu entre : Eau et sodium (Na+), chlorure (CI-), potassium (K+) pH et électrolytes Protides et eau - électrolytes Calcium et potassium Prépondérance du rôle du rein dans la régulation des équilibres Fréquence et surtout gravité des perturbations (ionogramme = examen d'urgence) 40
    • I- Bilan de H2O et des ions 1- Entrées : -Boisson : 1000 ml -Eau des aliments : 1000 ml -Eau Métabolique : 350 ml => Total 2350 ml 2- sorties : -Transpiration : 500 ml -Respiration : 400 ml -Urines : 1300 ml -Fèces : 150 ml =>Total 2350 ml 3- Les entrées pour les électrolytes L'apport alimentaire subit une absorption digestive très rapide et quasi complète: Na+ et Cl- 50 à 200 mmol/j fournies pour Plus de la moitié par le sel de cuisine Le reste, par les aliments riches en sel (pain. Fromages, charcuteries, poisson de mer) K+ 50 à 100 mmol/j fournies surtout par la partie fructo végétarienne du régime (pomme de terre, carotte, banane, …) 4- Les sorties pour les électrolytes Par voie cutanée (sueur) Par voie digestive (fécès) Les sorties rénales (urines) : Composition extrêmement variable, les urines équilibrent normalement les entrées et constituent en moyenne : Pour na : 50 à 200 mmol/j Pour K : 50 à 100 mmol/j rapport u-na / U-K> 1 Pour CI : 150 à 250 mmol/j 41
    • 5- Variations physiologiques Volume hydrique selon l’age : 75 % du poids du corporel avant un an 60% environ chez l'adulte 50 % à partir de 50 ans Le sexe : 65 % environ chez l'homme. 55 % environ chez la femme Le degré d'adiposité : sujet très maigre : jusqu'à 70% sujet très obèse : jusqu'à 40 % 6- Rappels La concentration des substances dissoutes dans l'eau s'exprime dans le SI en mole, ou osmole Sous unités (millimole : mmol, milliéquivalent mEq. milliosmole : mosm) La mmol du système international est donnée : Par litre de plasma : c’est la molarité Par kg d'eau : c'est la molalité SOLUTE = substance dissoute SOLVENT = solution qui dissous les solutés II- Composition des liquides de l’organisme 1-Distribution de l’eau corporelle Eau corporelle totale Liquide interstitiel Membrane Plasma Cellulaire Lymphe Liquide Transcellulaire Compartiment Compartiment Intracellulaire extracellulaire 42
    • 2- Électrolytes Na CI, K représentent respectivement dans l'organisme Na : 60 mmol/kg soit au total 4 200 mmol CI: 30 mmol/Kg soit au total 2 100 mmol K : 50 mmol/kg soit au total 3 500 mmol La part échangeable définie par dilution isotopique est respectivement de : 70% pour Na Presque 100 % pour Cl 90 % pour K Secteur extracellulaire Le plasma et le liquide interstitiel Sa composition est remarquablement fixe à l'état normal Na+ constitue le cation tout à fait prédominant CI- constitue l'anion tout à fait prédominant Liquide interstitiel Ultra-filtra plasmatique Isotonique au plasma Dépourvu de protéines Selon l’équilibre de DONNAN sur le plan cationique : diminution des concentrations en Na, Sur le plan anionique : augmentation des concentrations en Cl- Liquide interstitiel Ultra-filtra plasmatique Isotonique au plasma Dépourvu de protéines Selon l’équilibre de DONNAN sur le plan cationique : diminution des concentrations en Na, Sur le plan anionique : augmentation des concentrations en Cl- 43
    • → Secteur intracellulaire K+ = cation prédominant· Augmentation du Mg par rapport à sa concentration E.C HPO42- = anion prédominant Augmentation des protéinates et SO42- Na+, est remarquablement bas (12 à 35 mmol/l) ainsi que Cl (de l'ordre de 10 mmol/l) Ca++ est retrouvé à l’état de traces Répartition des ions dans différents compartiments Concen -tration Extracellulaire ionique Intracellulaire (mEq/ L) III- L’équilibre hydro électrolytique 1- Généralités L’eau est le composé le plus abondant: 42 litres chez un individu de 70 kg Met en jeux 2 Grandes lois : lois de l'osmose Loi de la neutralité électrique 44
    • 2- Osmose, Pression osmotique, Osmolalité, Osmolarité ? Osmose: Passage du solvant de la solution la moins concentrée vers la solution la plus concentrée à travers une membrane semi- perméable Pression osmotique :Pression qu’il faut exercer sur une solution séparée de son solvant pur par une membrane semi-perméable 5 mosmole = 95 mmHg pour empêcher le solvant de franchir cette membrane en Osmole. 3- lois de l'osmose A l'équilibre, Osmolalité = dans les 2 secteurs Tous déséquilibre osmotique : mouvements PASSIFS d'eau = secteur hypertonique «pompe» l'eau, du secteur hypotonique jusqu'à rétablissement de l'équilibre osmotique initial Na, responsable de l'osmolalité extracellulaire, Na = facteur principal de l'hydratation cellulaire 4- Neutralité électrique Dans les liquides de l’organisme, la somme des cations et des anions est toujours égale. Cette neutralité est maintenue par l’ un des mécanismes suivants: Si un électrolyte pénètre dans un secteur, il est accompagné d’un électrolyte de signe opposé Un électrolyte qui rentre dans un secteur déplace un électrolyte de même signe (absorption de Na+ et sécrétion de K+) 5- Échanges entre liquide interstitiel et plasma 2 facteurs mécaniques antagonistes : Pression oncotique Pression hydrostatique sanguine 45
    • La pression oncotique Les protéines sont presque exclusivement plasmatiques Développement une pression colloïdo-osmotique = pression oncotique (P.O.) La P.O. Tend à faire entrer l'eau du liquide interstitiel dans le plasma Drainage aqueux vers les capillaires sanguins La pression hydrostatique sanguine (P.H.S.) Développée par le cœur Tend, au contraire, à faire sortir l'eau hors des capillaires sanguins vers le liquide interstitiel Schéma de STARUNG Concrétise le résultat de ces 2 effets : Dans le segment artériel : P.H.S. (4,3 kPa) > P.C.O. (3,3 kPa) L’eau plasmatique sort du capillaire Dans le segment veineux : P.C.O. (3.3 kPa) > P.H.S. (2 kPa) L’eau du liquide interstitiel entre dans le capillaire Flux diffusif énorme (120 litres par min.) 6- Échanges entre cellule et liquide interstitiel Réversibles à travers la membrane cellulaire Équilibre électrolytique Na, extracellulaire K intracellulaire Les membranes exercent une FILTRATION SELECTIVE des ions Na et K sous l'action de la pompe à Na/K (ATPase) Sortie du Na hors de la cellule et entrée du K IV- Régulation de l’équilibre hydro électrolytique 1- Généralité Le contrôle de l’osmolarité est soumise à deux mécanismes: La soif La secrétions de l’ADH 46
    • La soif règle l’ingestion de l’eau L’ADH contrôle les pertes rénales De ces deux mécanismes, l’ADH exerce un rôle primordial 2- L'ensemble «eau –sodium -chlore» Toujours mouvement d'eau entre secteurs extra et intra-cellulaire Visant à rééquilibrer les osmolarités Réajustement des entrées d'eau par la soif L'adaptation de la kaliémie, avant l’intervention du rein met en jeu un transfert réversible de potassium entre secteurs intra et extra-cellulaire 3- Adaptation rénale Système rénine angiotensine aldostérone ADH Peptide natriurétique auriculaire 4- Système rénine-angiotensine-aldostérone Le liquide plasmatique doit être isotonique La régulation du volume plasmatique passe nécessairement par une réabsorption contrôlée du Na Ce contrôle du Na a lieu au niveau des tubes distal et collecteur du néphron Cette voie est contrôlée par le SRA 5- Le SRA Cascade de réactions déclenchée par une baisse de la volémie, sentie soit Par les barorécepteurs aortiques et carotidiens par Ceux de l’artère afférente du néphron sécrétion par les cellules juxtaglomérulaires rénale de rénine Transformation de l’angiotensinogène en angiotensine I L’enzyme de conversion transforme l’angiotensine I en Angiotensine II 1ère action (mécanisme d'urgence) L'angiotensine II agit sur les muscles lisses des artérioles pour les faire contracter La pression sanguine augmente apport supplémentaire de sang au cœur et aux organes vitaux L'angiotensine II est le plus puissant vasoconstricteur connu 47
    • 2ème action, plus physiologique L'angiotensine II stimule le cortex surrénalien à sécréter l'aldostérone. Sous l’action de l'hormone, le sodium est retenu au niveau rénal en échange d'ions potassium. La rétention du sodium fait augmenter la concentration osmotique du liquide extracellulaire Sécrétion de L'ADH et rétention d'eau Conséquence Par la rétention du Na, le volume sanguin est restauré par rétention (solution isotonique) -C’est en contrôlant la concentration du sodium que l’organisme règle le volume du liquide extracellulaire 6- Peptide Natriurétique Auriculaire (ANP) Peptide 28 AA sécrété par l'oreillette droite Sa libération déclenchée par l'étirement des cardiocytes par une expansion volumique L'ANP a 3 actions : Provoque une diurèse et une natriurèse rapides, intenses et brèves Provoque une relaxation des fibres musculaires lisses vasculaires Inhibe la libération de l'aldostérone et de l'ADH Régulation de l'osmolarité plasmatique : Elle dépend pour l'essentiel du contrôle de l'excrétion rénale de l'eau sous l'influence de l'hormone antidiurétique (A.D.H.) Les stimuli volémiques ont une influence plus grande sur la sécrétion d’A.D.H. que les stimuli osmotiques V- Explorations Biochimiques : 1- Mesures volumiques directes Généralités Reposent essentiellement sur trois types de mesures: Mesures VOLUMIQUES Mesures d'« OSMOLARITE » Exploration de la régulation rénale 48
    • La dilution isotopique Secteur vasculaire Albumine marquée à l'iode 125 ou 131 Secteur extracellulaire L’eau totale (E.T.) Eau tritiée deutériée Autres secteurs obtenus par différence Exemple : liquide interstitiel = L.E.C. - S.V. 2- Mesures volumiques indirectes Généralités La pesée quotidienne et courbe pondérale Mesure de la diurèse Bilan des entrées et sorties d'eau et de sel Hématocrite Numération globulaire Taux d'hémoglobine Protéines totales 3- Dosage Na, K et Cl, osmolarité Osmolarité et électrolytes P.O.E.C.  Cryoscopie [électrolytes]  résistivité Le sodium et le potassium : Photométrie de flamme Potentiométrie Le chlore par Électrode spécifique ou par argentimétrie 4- Notion de trou anionique V- Pathologie du métabolisme de H2O et des ions Généralité Le déficit en eau n'est pas isolé (exceptionnel) S'accompagne d’une perte en électrolytes, (sodium) 49
    • modification de l'osmolarité du secteur E.C. dont le Na+ est I'élément prépondérant. C’est l'osmolarité qui règle les mouvements d'eau entre L.E.C. et L.I.C. Classification On se base sur les troubles de l’eau : Déshydratation Hyperhydratation En fonction des secteurs affectés Chaque secteur (E.C. Ou I.C.) est déshydraté ou hyperhydraté En fonction de l’osmolarité du liquide perdu (parfois retenus) Déshydratation isotonique Déshydratations hypertoniques Déshydratation hypotonique 1- Déshydratation isotonique (D.E.C) : Généralités : Perte de liquide isotonique par rapport au plasma (perte eau  perte d'électrolytes) Il ne se produit pas de transfert aqueux. L'osmolarité et la natrémie restent intactes Déshydratation extracellulaire pure Signes cliniques La chute de poids Signes cutanés et oculaires La peau « GARDE LE PLI » cutané Hypotonie des globes oculaires avec cerne péri-oculaire Signes hémodynamiques Hypotension et tachycardie très marquée Pas de soif en principe Signes biologiques Pertes équivalentes d’eau et de NaCl Augmentation des protides totaux Hémoconcentration Augmentation de : Hématocrite 50
    • érythrocytes Hémoglobine Signes rénaux Oligurie (débit urinaire < à 0,5 ml/mn voir < 0,2 ml/mn) Osmolarité urinaire élevée U : U-osm/Pl-osm > 2. U-urée /pl- urée > 10, U-Créat / pl- Créat > 30 U-Na : très foible ou presque nulle (< 10 mmol/I) L’activité rénine plasmatique (ARP) et l'aldostéronémie sont élevées. Fonctionnement rénal La D.E.C. = cause la plus fréquente d’insuffisance rénale fonctionnelle La D.E.C., conséquence de la réduction du capital sodique avec perte équivalente d'eau correspond dans ses causes aux 2 modalités principales des fuites sodiques . Si Pertes extra rénales (rein répond à D.E.C.): Na Urinaire : très faible (< 10 mmol/i) L’ARP et aldostérone sont élevées Si Pertes rénales (rein à l'origine de D.E.C.) Excrétion urinaire de Na > 30 mmol/24 heures **** Cependant, exceptionnellement, il peut s'agir de carences d'apport. 2- Déshydratation hypertonique Généralités Perte d'eau relativement plus importante que celle des électrolytes Hypertonie plasmatique passage d'eau du secteur I.C. Vers le secteur E.C. 3 conséquences possibles : Déshydratation globale simple (D.I.C. + D.E.C.) D.I.C. Pure La dyshydratation de type II (D.I.C+ H.E.C.) Signes cliniques de la D.I.C Soif intense Sécheresse des muqueuses Chute de poids avec fièvre et polypnée intense signes neuropsychiques Si Na plasmatique > 165 mmol/L convulsions 51
    • Chez le nourrisson, risque vital : hématomes intravertébraux et sous duraux Signes biologiques L'hyper osmolarité est un signe constant du soit à : L’hypernatrémie L’hyperazotémie (avec hypercréatininémie) Hyperglycémie diabétique ou iatrogène Classification 3 classes D.I.C : D.I.C. + Volumes E.C. Normaux D.I.C. + D.E.C. D.I.C. + H.E.C. a- Déshydratation cellulaire pure : Perte d'eau sans perte de sodium associée Origine rénale Origine extra-rénale ♦Perte d'origine rénale Urine hypotonique (Osm-U / Osm-Pl < 1) rein incapable de produire une urine hypertonique Principales affections Diabète insipide neurogénique (déficit en ADH) Diabètes insipides néphrogénique par insensibilité du rein à l’ADH ♦Perte d'eau extra-rénale Urine hypertonique : U Osm / Pl Osm > 1 Respiratoires (constituées d'eau pure) polypnées fébriles Comas sujets trachéotomisés ou intubés Dérèglement des osmorécepteurs (centres de la soif) b- Déshydratation globale simple (D.I.C. + D.E.C.) -Généralités : Causée par une perte hydrosodée hypotonique Associe les signes cliniques et biologiques de la D.E.C. hémoconcentration Et ceux de la D.I.C 52
    • On distingue : Déshydratations globales par pertes rénales Déshydratations globales par pertes extrarénales ♦Pertes rénales : L’urine isotonique au plasma Ur Osm / Pl Osm ≈ 1 Natriurèse > 50 mmol/L (50 à 100 mmol/L) -causes : Diurèses osmotiques (glucose urée, mannitol) Coma hyperosmolaire du diabète sucré -conséquences : Biologiquement : Transfert d'eau du secteur I.C. Vers le secteur E.C Natrémie normale ou basse ♦Pertes extrarénales Urine HYPERTONIQUE : U-Osm / Pl-Osm > 1 NATRIURESE < 10 mmol/l -causes : Pertes digestives : Vomissements Diarrhées (nourrisson) Pertes pulmonaire : Hyperventilation Pertes cutanées : pertes sudorales excessives. Incapacité physiologique du rein à concentrer l'urine dans les premiers mois de la vie c- Dyshydratation de type II : (D.I.C. + H.E.C.) -Généralités : dûe à : Une rétention hydrosodée hypertonique Transfert d'eau du secteur I.C. Vers le secteur E.C Hyper Osmolarité plasmatique (D.I.C.) Hyper volémie E.C. + oedèmes (H. E.C.) Dyshydratation de type II : (D.I.C. + H.E.C.) -Circonstances 53
    • Restriction hydrique sévère chez les oedémateux Cirrhose Insuffisance cardiaque Glomérulonéphrite aiguë Augmentation brusque des entrées de Na : Apport massif de solutés salés hypertoniques Noyade en eau de mer 3- Déshydratation hypotonique Généralités Perte d'électrolytes relativement plus importante que celle de l'eau Hypotonie plasmatiques passage d'eau du secteur E.C. Vers le secteur I.C. = Dyshydratation de type I : D.E.C. + H.I.C. Signes cliniques La symptomatologie associe les signes cliniques de D.E.C. et d‘H.I. C. : Digestifs : dégoût de l'eau, nausées, vomissements Neuropsychiques : agitation, fibrillation musculaire, tremblements des extrémités et, Si natrémie < 115 mmol/L coma et crises convulsives pouvant entraîner la mort Signes biologiques D.E.C. hémoconcentration L’H.I.C. Baisse de l'osmolarité Hyponatrémie constante Osm urinaire élevée U-Osm / Pl-Osm > 1 Étiologies **Les pertes sodées extrarénales Réponse physiologique des reins : Natriurèse basse < 10 mmol/24 h Stimulation du SRAA par l'hypovolémie E.C. Les pertes sont : Digestives (vomissements, diarrhées) Cutanées parfois (sudorales) 54
    • **Les pertes sodées rénales Natriurèse > 30 mmol/24 h Les affections correspondantes sont : L'insuffisance rénale chronique L'insuffisance corticosurrénalienne aiguë Le mécanisme Sécrétion d’ADH par stimulation des volorécepteurs sensibles à l'hypovolémie malgré l'hypo-osmolarité, (hiérarchie des stimuli) Trouble des mécanismes intra rénaux 4- L’œdème Généralités L’œdème correspond à un accumulation de liquide interstitiel Se révèle cliniquement par : Augmentation soudaine de poids Bouffissure du visage Gonflement des extrémités Une pression au-dessus de la cheville laisse une empreinte durable, un «godet» Physiopathologie 2 forces opposées régulent les mouvements d’eau entre secteurs vasculaire et interstitiel : Pression hydrostatique (P.H.) eau du sang vers milieu interstitiel Pression oncotique (P.O.) attire l'eau du milieu interstitiel vers le sang L’œdème = augmentation de la P.H. hydrostatique ou diminution de la P.O. Sémiologie L’œdème localisé s'explique par l'un ou l'autre de ces deux mécanismes Infections Brûlures Réactions d'hypersensibilité L’œdème généralisé, est l'effet combiné et additif de ces deux altérations Le syndrome néphrotique Les affections hépatiques L'insuffisance cardiaque 55
    • Exploration Biochimique de l’équilibre acide-base Plan I. Définitions, Équation de Henderson-Hasselbalch II. Régulation physiologique de l’équilibre acide-base 1. Systèmes tampons 2. Control rénal 3. Control pulmonaire III. Exploration biochimique: analyse gaz du sang IV. Pathologies de l’équilibre acide-base 1. Acidose métabolique 2. Acidose respiratoire 3. Alcalose métabolique 4. Alcalose respiratoire Introduction Activité enzymatique très sensible aux variations du pH → pH intracellulaire doit rester fixe pH sanguin ≈ 7,4 (compatible avec survie : 7-7,8 L’organisme s’acidifie : Catabolisme protidique : 10 g de protéines → 6 mmol d’ions H2CO3 , Acides aminés soufrés → H2SO4 Catabolisme glucidique : Lactate si effort anaérobie, Sinon cycle de Krebs avec CO2 ⇔ H2CO3 Le poumon : alimente l’organisme en O2 et élimine le CO2 56
    • I- Définitions, Équation de Henderson-Hasselbalch Définition ACIDE = substance capable de DONNER un proton (H+) BASE = substance capable de FIXER un proton (H+) COUPLE ACIDO-BASIQUE donné par l’équation réversible : ACIDE  BASE + H+ Équilibre caractérisé par sa constante d'acidité Ka qui est de la forme : Ka = [H ] x [BASE] /[ACIDE Le pH, définition Le pH est l'inverse du logarithme décimal de la concentration en H+ pH = - log [H+] = log 1 /[H ] pH = pKa + log [BASE] /[ACIDE] Loi de Henry La Quantité de gaz dissoute dans un liquide est proportionnelle à la pression partielle du gaz et à son coefficient de solubilité Exemple pour CO2 : CO2 dissous = α . PCO2 avec α ≈ 0,03 Équation de Henderson-Hasselbalch : H+ + HCO3-  H2CO3  CO2 + H2O α pH = pKa + log [HCO3-]/[pCO2] xα L’homéostasie [H+] nécessite un équilibre entre la production H+ et La régénération de HCO3- Selon l’équation de Henderson-Hasselbalch ◊ pH sanguin dépend du rapport des bicarbonates à la pCO2 La relation devient donc : pH = 6,1 +log [HCO3] /0,03 x pCO2 * Calcul du CO2 total Physiologiquement, pH exprimée par équation : pH = 6,1 + REIN/ POUMON On peut admettre l'approximation CO2 total = [HCO3] + α x pCO2 La relation devient : pH = 6,1 + log ([CO2 total] - 0,03 pCO2) /0,03 x pCO2 57
    • II- Régulation physiologique de l’équilibre acide-base : Homéostasie Acide-base Poumons Métabolisme→Entrées→Maintien de [H+] Normale→Sorties Tampons Reins Les 3 mécanismes de lutte contre l’acidose Systèmes tampons bicarbonate phosphate protéines, hémoglobine Compensation Respiratoire transformation de l’H2CO3 en CO2 & H2O Rénal variation de la régénération des bicarbonates Hépatique cycle de l’urée, variation de la quantité de l’urée synthétisé et de l’ammoniac excrété Régulation surtout par les reins 1- Systèmes tampons Bicarbonate et Phosphate Le tampon Bicarbonates H2CO3/HCO3- CO2 + H2O ⇔ H2CO3 ⇔ H+ + HCO3- pK = 6,1 [HCO3- ] = 24 mmol/L pK n’est pas proche du pH sanguin = 7,4 MAIS le CO2 & H+ peuvent être éliminés par les poumons et les reins Tampon ouvert Le tampon Phosphate H2PO4- / HPO42- pK = 6.8 faible concentration dans sérum Surtout tampon intracellulaire et urinaire Tampons fermés Les Protéinates Les résidus Amino acide des capte le H+ L’Hémoglobine 58
    • Important à cause de sa haute concentration Son pouvoir tampon augmente quand elle est désoxygénée Pouvoir Tampon Relatif HCO3- : 1 Phosphate : 0,3 Protéines Plasmatiques : 1,4 Hémoglobine : 6,5 Les protéines sont le tampon le plus important 75% de tout le pouvoir tampon intracellulaire est dû aux protéines 2- Control pulmonaire Chémorécepteurs Les chémorécepteurs CENTRAUX bulbaires Sensibles aux variations de pH et pCO2 Rôle PRINCIPAL à l'état NORMAL perçoivent les variations sanguines via le LCR Chémorécepteurs PERIPHERIQUES (carotide + aorte) Sensibles à la pO2 (stimulus hypoxique) Rôle PREPONDERANT : Si HYPOXIE Si dépression ou d'altération des récepteurs centraux **Régulation de la ventilation Sensibilité des chémorécepteurs (pCO2 et pH) Compensation respiratoire Mécanisme : Augmentation de pCO2 OU Acidose METABOLIQUES Hyperventilation 59
    • **Régulation respiratoire Chémorécepteurs périphériques Chémorécepteurs (carotidiens, aortiques) centraux PO2, PCO2, pH (bulbe : via LCR) Mise en jeu : 5 s Mise en jeu : 30 s cortex (émotions, anticipations …) Centre intégrateur mécanique thoracique nociception Muscles ventilatoires (diaphragme +++, intercostaux, scalènes, effort : muscles abdominaux) 3- Régulation rénale Généralité Le pH urinaire peut varier entre 4,5 et 8 variations de [H+ ] d'un facteur 1 à 200 Le rôle du rein est double Réabsorption des HCO3- : ANHYDRASE CARBONIQUE CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- Excrétion des H+ + régénération de HCO3- Les ions H+ subissent dans l'urine deux transformations principales : Réaction avec les ions HPO42- qui conduit à H2PO4- Réaction avec NH3 qui conduit à NH4+ NH3 est synthétisée par la cellule tubulaire rénale à partir de la glutamine Régulation rénale Schématiquement Réabsorption régulable au niveau de la cellule tubulaire des HCO3- filtrés au niveau du glomérule. Sécrétion active d’ions H+ 60
    • L’anhydrase carbonique rénale accélère la réaction CO2 + H2O ⇔ H+ + HCO3- dans la cellule tubulaire. L’HCO3- repasse dans le compartiment interstitiel tandis que l’ion H+ est excrété activement dans l’urine en échange d’un ion Na+ Il y est tamponné, en particulier : H PO4- - + H+ → H2PO4- Il forme l’ion ammonium à partir de l’ammoniac obtenu par désanimation de la glutamine dans la cellule tubulaire. Dans l’urine NH3 + H+ → NH4+ L’ion NH4+ est ensuite piégé dans l’urine du fait de sa charge. Équilibre Acide-base et foie SI ACIDOSE : Foie synthétise la Gln Rein catabolise gln Glu + NH3 NH3 diffuse dans lumière rénale + H+ NH4+ SI ALCALOSE : Foie dégrade la Gln Glu +NH3 NH3 + Excès de HCO3- uréogenèse III- Exploration biochimique: analyse gaz du sang Techniques de mesure On opère sur sang ARTERIEL hépariné, en ANAEROBIOSE, Techniques électrochimiques utilisant des électrodes spécifiques Seuls, le pH, la PCO2 et la pO2 sont mesurés Pour le pH on utilise une électrode de VERRE sensible aux ions H Pour la pCO (électrode de Severinghaus).: électrode à pH séparé 2 de l'échantillon par une membrane en téflon perméable au CO 2 La PaO (électrode de Clarck) polarographie 2 Intervalle de référence pH : 7,35 – 7,45 PCO2 : 35 - 45 mm Hg PO2 : 80 - 100 mm Hg CO2 total : 26 à 30 mEq/l HCO3 - : 22-26 mEq/L Saturation : 94 à 100% 61
    • Excès de base : -2 à +2 IV- Pathologies de l’équilibre acide-base Origine du trouble pH = 6,1 + log [HCO3]/ 0,03 x pCO2 pH sanguin dépend du rapport [HCO3] sur PCO2 ♦Si le trouble initial provient d'une variation de [HCO3-], il est dit métabolique ♦Si le trouble initial provient d'une variation de la pCO2, il est dit respiratoire Représentation : le diagramme de Davenport HCO3- mmol/L N 24 7,4 pH Le point N (pH normal et HCO3- normal donc PCO2 normale) représente l'équilibre acido-basique normal. pH = 6,1 + log([HCO3-]/aPCO2) Si PCO2 = constante ⌠ processus métabolique pH = 6,1 + log[HCO3-] – log a PCO2 log[HCO3-] = pH – 6,1 + log a PCO2 [HCO3-] = aPCO2.10PH-6,1 Familles d’exponentielles appelées isobares 62
    • iagramme complet HCO3- mmol/L Isobares, PCO2- en kPa indépendantes du patient Droites d'équilibration, PH différentes selon les patients Schéma Général du diagramme de Davenport Classification - Métabolique : dû à un trouble provenant d'une variation de[HCO ] : acidose, alcalose 3 Respiratoire : dû à un trouble provenant d'une variation de la pCO : acidose, alcalose 2 63
    • IV- Pathologies de l’équilibre acide-base 1- Acidose métabolique Les signes biologiques Au niveau sanguin pH est ABAISSE CO2 total et HCO3 - abaissés Diminution de PCO2 mesure l'efficacité de la compensation respiratoire L'HYPERKALIEMIE liée au transfert du K+ hors des cellules (acidose) Au niveau urinaire La tétralogie classique (pH, A.T., NH4 et HCO3) Signes cliniques La DYSPNEE (rythme de KUSSMAUL)ou « soif d'air » qui extériorise la tentative de compensation pulmonaire. Troubles neurologiques obnubilation, convulsions coma avec collapsus terminal. Troubles circulatoires : Anomalies électrocardiographiques De type hyperkaliémiques Principales étiologies H+ + HCO3- H2CO3 CO2 + H2O La surcharge en H+ débordement d'une fonction rénale d'élimination tout à fait normale, par un excès d'apport exogène ou endogène . Perte de bicarbonates Réduction de l’excrétion rénale H+ défaillance rénale face à un apport d'H+ normal acidose de l'insuffisance rénale globale . Défaut de REABSORPTION des HCO3- *La surcharge en H+ Excès d'apport Débordement d'une fonction rénale normale Exogènes : administration d'acides réels HCl administration des précurseurs d’acide Endogènes : 64
    • hyperproduction métabolique d'acides Acides cétoniques du DIABÈTE insulinodépendants Acide lactique *Acidoses par défaillance rénale Les acidoses tubulaires caractérisées par : HYPERCHLORÉMIE compensation de la baisse des bicarbonates Niveau urinaire par Un pH compris entre 6,5 et 7,2 La présence de HCO3 dans les urines 2- Acidose respiratoire H+ + HCO3- ◊ H2CO3 ◊ CO2 + H2O Rétention de CO2 due à : Ventilation inadéquate Atteinte du parenchyme pulmonaire Perfusion inadéquate Hypoventilation alvéolaire hypercapnie Signes biologiques Au niveau sanguin pH : abaissé (si décompensation) PCO2 augmentée CO2 total et HCO3 élevés PO2 et %satO2 abaissées Hypochlorémie Hyperkaliémie modérée Au niveau urinaire pH bas HCO3 absents Signes cliniques Hypercapnie et hypoxémie chroniques : Insuffisance ventriculaire droite Signes neuropsychiques : **Céphalées, anxiété, agitation, hallucinations. **Torpeur avec confusion mentale, coma. 65
    • Étiologies Toujours secondaires à une hypoventilation alvéolaire. Hypoventilation d'origine broncho-pulmonaire : Obstructives : cancer du larynx, spasme laryngé (tétanos, tétanie), Asthme aigu grave. Restrictives : post-tuberculeuse, Paralysies respiratoires, Oedème aigu pulmonaire cardiogénique. Hypoventilation d'origine centrale : Affections du SNC : traumatiques, vasculaires, infectieuses, tumorales Intoxications aiguës : barbituriques, opiacés 3- Acidoses mixtes Signes biologiques • Les CO total et HCO3 sont modérément diminués. 2 • La pCO est modérément augmentée. 2 • Le PH : effondré, souvent inférieur à 7,20. • La pO est toujours abaissée et la SaO2 abaissée. 2 4-Alcalose métabolique Signes biologiques Au niveau sanguin : Le pH : est élevé, dépassant parfois 7,50 Le CO2 total et les HCO3 : sont augmentés Pco2 : augmentée (compensation respiratoire) L'hypochlorémie constante (proportionnelle à l'augmentation de HCO3) Hypokaliémie et hypercalcémie inconstantes Au niveau urinaire : Urines alcalines pH > 7 Urines riches en HCO3 Signes cliniques Troubles de la conscience torpeur voir coma avec des crises d'agitation intermédiaires Troubles neuromusculaires : crampes, secousses myocloniques, tétanie latente Troubles respiratoires : respiration ralentie et superficielle 66
    • Étiologies Surcharge en bases exogènes Ingestion massive de Na HCO3 (traitement d'un ulcère de l'estomac ou d'une gastrite) + - Surdosage dans la correction d'une acidose métabolique (Na HCO et 3 précurseurs : lactate, citrate de Na. T.H.A.M.) Libération de bases endogènes Ostéolyses avec hypercalcémie Pertes de H+, 2 origines : Pertes digestives : *Vomissements ou aspirations gastriques. Le suc gastrique contient en effet 80 mmol/I d'H 1 en moyenne essentiellement sous forme d'HCI, Pertes rénales 5- Alcalose respiratoire Signes biologiques Au niveau sanguin : pH : dépasse 7,45 pCO2 : DIMINUEE CO2 total et HCO3- : abaissés (compensation rénale) pO2, SatO2 : selon étiologies Au niveau urinaire : pH et HCO3- élevés, NH4+ très diminué Cl- diminué Signes cliniques Toujours hyperventilation alvéolaire Autres signes selon l'affection en cause Signes neuromusculaires : Fourmillements des extrémités Signes prététaniques Troubles de conscience, céphalée et vertiges moins évocateurs 67
    • 6- Alcaloses mixtes Signes biologiques - le pH : est élevé, supérieur à 7,50 et même 7,60 - - CO total et HCO , sont augmentés, mais moins que dans l'alcalose métabolique 2 3 - pCO : est augmentée, mais moins que dans l'alcalose métabolique. 2 Conclusion -Ies troubles de l'équilibre acido-basique constituent un aspect MAJEUR de la médecine moderne. -Surviennent après le débordement successif *des systèmes TAMPONS, première ligne de défense. IMMEDIATE et AUTOMATIQUE, purement PHYSICO-CHIMIQUE, *des ORGANES EXCRETEURS (POUMONS et REINS) qui constituent une deuxième ligne de défense plus lente. -Ces perturbations, apparemment assez faciles à classer dans le diagramme de DAVENPORT, sont par ailleurs INTIMEMENT LIEES aux troubles de l'EAU et des ELECTROLYTES avec lesquels il : forment un TOUT Récapitulatif Caractéristiques des principaux désordres acide - base 68
    • Désordres acide-base et Mécanismes de compensation Causes et conséquences des troubles acido-basiques: causes conséquences Insuffisance rénale Intoxications acides Acidocétose diabétique Acidose métabolique Jeûne, effort, anoxie Diarrhée (fuites de bases) Hypoventilation par paralysie Respiratoire, pneumopathie, dépression Acidose respiratoire respiratoie(barbituriques) Vomissements Perfusion ou intoxications par les Alcalose métabolique bicarbonates Hyperventillation, hypoxémie, atteinte du SNC volontaire, Alcalose respiratoire émotionnelle… 69
    • Exploration Biochimique du Métabolisme phosphocalcique Plan I. Rappels sur le métabolisme phosphocalcique: 1. Métabolisme du calcium et du phosphore 2. Métabolisme de la Parathormone et de la vitamine D 3. Homéostasie phosphocalcique II. Principales explorations biologiques 1. Calcium (sang & urine) 2. Phosphore (sang & urine) 3. PAL 4. PTH, Vit D, hydroxyproline III. Pathologies du métabolisme phosphocalcique 1. Hypercalcémie 2. Hypocalcémie I- Rappels physiologiques 1- Métabolisme du calcium et du phosphore Besoins en calcium au cours de la vie Adulte jeune : 800 - 1000 mg / j Grossesse allaitement : 1200 - 1500 mg/j Adolescent, femme en post-ménopause, sujet âgé :1500 mg / j Contenu des aliments en calcium (en mg / 100 g) Laitages Légumes Fruits Lait : 125 P. de terre : 15 Agrumes : 40 Yaourt : 125 Poireaux : 40 Fraises : 40 Fromage blanc : 130 Haricots verts : 40 Pommes : 7 Camembert : 180 Carottes : 50 Poires : 7 Gruyère : 1000 Salade : 30 Pain : 20, Viandes : 10, Œuf : 55, Poisson : 30 Tenir compte des eaux de boissons et eaux minérales 70
    • Répartition du calcium dans l’organisme Ca2+ = élément minéral le plus abondant 1,5% de la masse totale corporelle (1200 g/80 kg) 99% du Calcium se trouve au niveau de l’os 1% distribué dans liquides extra et intracellulaire Répartition du calcium sérique Calcium ultrafiltrable (60%) Ca2+ complexé (5%) Ca2+ complexé (5%) Calcium lié aux protéines (40%) Albumine (30%) Globulines (10%) Rôles du calcium Maintien l’activité normale du SNC et des muscles Cofacteur de la coagulation et de plusieurs enzymes Préserve de l’intégrité des membranes cellulaires Transduction des signaux intracellulaires Régulation de secrétions endocrine et exocrine Formation de l’os Le phosphore Total : 850 g, os : 85% , tissus mous : 14% milieux extra et intra-cellulaire : 1% Tampon important Participe au métabolisme énergique (ATP) Le phosphore est aussi un composant du DNA et du RNA Le contrôle de la phosphorémie est moins précis que celui de la calcémie 2- Métabolisme de la Parathormone et vitamine D Taille : 6 - 8 mm / 3 - 4 mm Localisation : Face postérieure de la thyroïde,Hors de la capsule thyroïdienne Nombre : 4 glandes / individu (en général) Rôle : Synthèse de la PTH La parathormone (PTH) Polypeptide monocaténaire de 84 acides aminées Obtenue par hydrolyse successives d'un peptide de 115 AA : pré-pro-PTH. Seuls les 27 AA de l'extrémité N terminal sont nécessaires à l’activité biologique 71
    • Gène de PTH porté par chromosome 11 Temps de demi-vie environ dix minutes Activités physiologiques Principal régulateur de la calcémie et la phosphorémie : Augmente la calcémie Diminue la phosphorémie Sécrétion dépend directement de [Ca++] Si Diminution de [Ca++ ionisé] de 1 mg/l stimulation de la sécrétion de PTH Actions de la PTH Os : Mobilisation du Ca2+ osseux Destruction des matrices protéique et minérale Rein : Agit sur le tube contourné distal active la voie de l’AMPcyclique Augmentation de la Réabsorption du Ca2+ Augmentation de l’Élimination des de PO43- Stimulation de la 1-a-hydroxylase (25 OH D3) Action de la parathormone os : mobilisation du calcium osseux rein : réabsorption du Calcium et excrétion du Phosphore 3- Homéostasie phosphocalcique Homéostasie phosphocalcique TROIS HORMONES PTH Vitamine D activée Calcitonine TROIS ORGANES Os Rein Intestin grêle 72
    • La PTH vise à augmenter le Ca ionisé dans les liquides extracellulaires. Ses sites d'action immédiats sont l'os et le rein, en stimulant la synthèse rénale de la 1-25 OH Vit D. Au niveau rénal, la PTH favorise aussi la réabsorption tubulaire du Ca et l'élimination du PO4. La 1-25 OH D3 vise à augmenter le calcium et le phosphore extracellulaire, avec le concours de la PTH elle favorise la résorption osseuse. Au niveau de l'intestin son principal cite d'action, la Vit D favorise l'absorption du Ca et du P. Le calcitriol (vit D3) possède des récepteurs cytosoliques dans les cellules parathyroïdiennes et agit directement en inhibant la synthèse et la sécrétion de PTH. La calcitonine Polypeptide de 32 AA synthétisé par les cellules parafolliculaires de la thyroïde en réponse à l'hypercalcémie. Elle tend à abaisser le Ca et le PO4 plasmatiques en bloquant la résorption osseuse. Dans les reins elle inhibe la 1 α hydroxylase. Boucle de régulation : Ca++, PTH et vit D ↓Résorption osseuse Répression PTH ↑Perte urinaire ↓ Production 1,25(OH)2D Hypercalcémie CALCÉMIE NORMALE Hypocalcémie ↑ Résorption osseuse ↓Perte urinaire Stimulation PTH ↑Production 1,25(OH)2 II- Principales explorations biologiques 1-Calcium (sang & urine) Méthodes de dosage : Spectrométrie d’Absorption Atomique Techniques colorimétriques Ortho cresolphtaléine complexan Bleu de méthyle thymol 73
    • Arsénazo III L’électrode sélective Valeurs usuelles Population étudiée Calcium total (plasmatique et sérique) mmol/L Nouveau-né < 7 jours 1,80 - 2,75 Nourrisson 2-12 mois 2,20- 2,70 Enfant 1-15 ans 2,20- 2,70 Adulte 2,25 - 2,65 Variations biologiques Variations importantes en fonction de la concentration d'albumine plasmatique Si modification de protéinémie la la calcémie doit être corrigée Correction en fonctions des protéines Cacorrigé (mg/=L) = Camesuré/(0,55+(protéine/160 Ou Cacorrigé (mg/=L) = Camesuré + (40 – Albumine g/L) 2- Phosphore (sang & urine) Dosage des phosphates Méthode de Nissen: Formation d’un complexe phosphomolybdo-vanadique Coloration jaune en milieu nitrique Cycle nycthéméral : phosphore plus élevé le matin Phosphates urinaires : pas d’intérêt seuls Clearance PO43- = PO43- urine x V / PO43- plasma Valeur usuelle < 15 ml/min 74
    • 3- PAL Généralités Phospho-monoestérases, pH optimum ≈ 9 Origine : Osseuse Hépatique Intestinale placentaire (s’il y a lieu) Détermination de l’activité PAL globale : Para-nitrophényl-phosphate Lecture à 405 nm (SFBC) Dosage des iso-enzymes : Désactivation de la PAL hépatique à 56° C Électrophorèse avec révélation par l’α-naphtol Évolution de l’activité P.A.L. en fonction de l’age et du sexe 900 800 700 600 PAL (UI/l) 500 400 300 200 100 0 Années 1 6 8 10 12 13 14 16 18 4- PTH, Vit D, hydroxyproline Techniques de dosage Parathormone On dose la PTH entière « intacte » Dosage immunométrique avec marqueurs Métabolites de la vit D 75
    • On dose surtout la 25 OH vit D, qui reflète les stocks Dosage immunochimique par compétition Taux abaissés : carence d’apport, nourrisson, ostéomalacie III- Pathologies du métabolisme phosphocalcique 1- Hypercalcémie Signes cliniques : Générale : Anorexie, nausée, vomissement, Constipation. Cardiovasculaire : Hypertension, raccourcissement de l’intervalle QT, et augmentation de la sensibilité aux digitaliques. Rénal : Polyurie, polydipsie. SNC : apathie, somnolence coma La nocturie est le symptôme le plus commun Contextes d’hypercalcémie Les tumeurs malignes et l’hyperparathyroïdie primitive représentent 80% de tous les cas : V : Vitamines (hyper D, A) T : Thiazides, Lithium I : Immobilisation R : Rabdomyolyses T : Thyréotoxicose A : AIDS A : Maladie d’Addison P : M : Syndrome buveurs lait Hyperparathyroïdie I : Inflammations Maladie de Paget N : Atteintes Néoplasiques Nutrition parentérale S : Sarcoïdose Phéochromocytome (granulomatoses) Pathologies tumorales Métastases osseuses, avec ostéolyse et hypercalcémie Pour : Le myélome multiple Le cancer du sein Cancer de la prostate à un stade avancé Les métastases osseuses sont pratiquement constantes Hyperparathyroïdies Primaire : tissu sécrétant autonome (adénome) 76
    • Secondaire : réponse à l’hypocalcémie (hyperplasie) ♦Hyperparathyroïdie primaire Prévalence : 1/1000 dans la population générale 1/200 dans une population de femmes âgées Origine : Adénome parathyroïdien dans 83% des cas Hyperplasie dans 12% des cas Cancer parathyroïdien (Exceptionnellement **Signes cliniques Lithiases rénales (Néphrolithiase) Syndrome osseux : Douleurs, Déformations, Fractures des os longs, Signes radiologiques Signes digestifs : Anorexie, Nausées, Vomissements Psychiques :Confusion mentale, Dépression Asthénie générale et musculaire Bradycardie sinusale, Augmentation du degré du bloc cardiaque, Arythmie cardiaque Calcification vasculaire accélérée **Anomalies biochimiques SERUM URINE ↑ Calcium ↓ Calcium ↓ Phosphore ↑ Phosphore ↑ PAL ↑ l’AMPc néphrogénique ↑ Chlorure ↑ hydroxyproline ↓ Bicarbonates ↑ PTH 1-84 ↑ 1,25 (OH)2D3 ♦Hyperparathyroïdies II : réponse normale à l'hypocalcémie réponse normale à l'hypocalcémie Circonstances Insuffisance rénale chronique (ostéodystrophie rénale) Carence calcique et/ou en vitamine D (apport, absorption) Rachitisme 77
    • **Cliniquement : o Troubles de la concentration, Somnolence, céphalées o fatigue musculaire (muscles proximaux) néphrocalcinose, o lithiases rénales soif, o Les calcifications des tissus mous **Biologiquement : o hypercalcémie o -hypercalciurie o hypophosphorémie o augmentation de la PTH o augmentation de l'ostéocalcine 2- Hypocalcémie Généralités Définition : Concentration de calcium total,<2,1 mmol/l ou concentration du calcium ionisé <1,12 mmol/l Symptômes sensations neurologiques excitabilité neuromusculaire anormales Chronique cataracte, peau sèche, cheveux frustes et ongles cassants Étiologies Hypoparathyroïdies Perturbations vitaminiques D ♦Les hypoparathyroïdies ** Hypoparathyroïdie primaire Peut être familiale : Syndrome de Di Georges avec agénésie totale des parathyroïdes Sporadique : Destruction ischémique de la glande ** Hypoparathyroïdies secondaires Le plus souvent à une intervention chirurgicale : 78
    • Thyroïdectomie élargie pour cancer Ablation d'un adénome parathyroïdien Parathyroïdectomie pour hyperparathyroïdie Signes Cliniques Syndrome d'hyperexcitabilité neuromusculaire Troubles trophiques au niveau : de la peau (sécheresse, mycoses...) des phanères (ongles cassants, chute des cheveux...) Troubles oculaires (cataracte) Troubles neuropsychiques (retard de développement psychique chez l’enfant) Biologie Hypocalcémie Signe d’appel Ca2+ < 2 mmol/L Hyperphosphorémie Hypocalciurie Tm phosphate augmenté PTH soit : Diminuée hypoparathyroïdie Normale pseudo-hypoparathyroïdie ♦Pseudohypoparathyroïdie Maladie héréditaire rare : Pas de réponse des organes cibles à PTH normalement secrétée Biologiquement on retrouve : Hypocalcémie PO43- normal/augmentés PTH augmentée 1-25 OH D3 diminuée Signes clinique = ceux de l’hypocalcémie Diagnostic différentiel Hypoparathyroïdie Concentration de PTH basse 79
    • L’administration de PTH provoque une forte augmentation de la phosphaturie Pseudohypoparathyroïdie PTH sérique haute La phosphaturie n’est pas modifiée par l’administration de PTH ♦Troubles du métabolisme de la vitamine D Métabolisme de la vitamine D Troubles hépatique 25-hydroxylase Insuffisances hépatiques chroniques sévères Traitements anticonvulsivants multiples : L'induction enzymatique 24’ 25 di OH vitamine D Métabolite inactive Troubles rénaux α 1-α-hydroxylase Insuffisance rénale chronique Déficit en 1 α -25-OH-D3 hydroxylase maladie à transmission autosomique récessive) Ostéomalacie (adultes) Défaut de minéralisation de la trame protéique osseuse Pas de diminution de la masse osseuse Causé par une perturbation du métabolisme de la vitamine D : Carence d'apport 80
    • Malabsorption Trouble du métabolisme et/ou de la sensibilité des organes cibles Le rachitisme de l'enfant s'y rattache en général, les étiologies sont : (1) Les carences d'apport en vitamine D : -Carence nutritionnelle (pays sous-développés, famine) -Carence solaire, (nourrisson) Les carences d'absorption en vitamine : Maladie coeliaque -Résections intestinales étendues, gastrectomies, Affections biliaires (malabsorption des lipides et vitamines liposolubles) (2) Résistance des organes cibles au 1,25-(OH), D : - Rachitisme pseudocarentiel de type II Maladie rare à transmission autosomique récessive, -Rachitisme héréditaire hypophosphatémique familial Transmise selon le mode dominant lié au sexe Mis en évidence au moment de la marche Un cas environ pour 25 000 naissances (3) Perturbations du métabolisme hépatique : -La 25-hydroxylation : Insuffisances hépatiques chroniques sévères, -Traitements anticonvulsivants multiples : L'induction enzymatique Transformation de la vitamine D en 24’ 25 di OH, Métabolite plus polaire biologiquement inactif (4) Perturbations du métabolisme rénal : - La 1 α- hydroxylation : Insuffisance rénale chronique, hyperphosphorémie, "ostéodystrophie rénale" hyperparathyroïdie secondaire (5) Déficit en 1 α -25-OH-D, hydroxylase -(maladie à transmission autosomique récessive) Récapitulatifs Arbres décisionnels Hypercalcémie Ca ↑ PTH1-84 ↓ ↑ PTH1-84↑ CaU↑↑ ↑ CaU ↑ ↓ CaU Nou↓ CaU ↑ Hypo CaU ↓ Hyper- Parathyroïdie Cancer avec Hypercalcémie Primaire Hyperthyroïdie Granulomatose métastase Familiale Phéochromocytome osseuse Bénigne 81 Insuffisance surrénale
    • hypocalcémie Ca ↓ PO4 ↓ PO4 ↑ PTH1-84 ↑ Créatinine N Créatinine ↑ Vit D ↓↓ PTH1-84↓ PTH1-84 N Hypoparathyroïdie Pseudohypop Insuffisance Carence Vit D arathyroïdie Rénale Ostéomalacie Rachitisme PTH : Variations physiopathologiques 82
    • Diagnostic différentiel 25 (OH) D3 (+) REIN (-) 24, 25 (OH)2 D3 (+) 1, 25 PTH (OH)2 D3 (-) (+) activité os OSTEOCLASTES (+) différentiation Destruction (+) activité MATRICE Différentiation (-) OSTEOBLASTES ↑[Ca++] Synthèse MATRICE Relations entre PTH et vitamine D 83
    • Exploration Biochimique du Métabolisme du Fer PLAN I. Répartition du fer 1. Le fer fonctionnel 2. Le Fer de Stockage 3. Le fer en transit II. Métabolisme du fer III. Régulation du métabolisme du fer IV. Exploration Biologique du métabolisme du fer: 1. Dosage du Fer = approvisionnement 2. Dosage la transferrine = approvisionnement 3. Dosage la Ferritine = état des réserves V. Pathologie du métabolisme du fer: Carence martiale Introduction Le fer est difficilement échangeable avec le milieu extérieur L’organisme éprouve des difficultés pour se procurer du fer Les réserves en fer sont recyclées dans un système presque fermé Si par accident il y a déperdition où surcharge en fer l’organisme est démuni I- Répartition du fer Généralités Le fer est réparti en trois catégories : Fer métaboliquement actif ou fonctionnel Fer mis en réserve Fer en transit dans le sérum Fer total de l’organisme ≈ 4 g Fer fonctionnel ≈ 3 g 84
    • Distribution du fer dans l’organisme (Homme, Adulte) Composé Total en mg Total en % FER FONCTIONNEL 75% Hémoglobine 2600 65 Myoglobine 400 9,6 Cytochromes & Enzymes 10 0,4 FER DE RESERVE (25%) Ferritine 700 17 Hémosidérine 300 8 FER EN TRANSIT (0,1%) Transferrine 3,5 0,1 1- Le fer fonctionnel Le fer est impliqué dans : Oxydoréduction cellulaire Liaison de l'oxygène Majorité dans les groupements héminiques Hémoglobine Myoglobine Autre partie dans les enzymes héminiques Cytochromes Peroxydases, Catalases Flavoprotéines 2- Le Fer de Stockage Fer mis en réserve dans les tissus sous forme de ferritine et d'hémosidérine La ferritine représente la forme soluble de réserve du fer (≠ à l’hémosidérine) Une molécule de ferritine peut fixer jusqu‘à 4500 atomes de fer La ferritine renferme au maximum 500 atomes de fer Sous-utilisation de la ferritine prémunit contre les intoxications accidentelles Fer, incorporé dans la ferritine à l'état ferreux est stocké sous forme ferrique Oxydation lors du passage dans les canaux de la coque protéique Par un processus inverse, le fer est libéré de la protéine à l'état ferreux 85
    • La synthèse de l'apoferritine est régulée la quantité de fer dans les cellules Dégradation de la ferritine enclenchée dés que la protéine perd son contenu en fer Ferritine localisée principalement dans les cellules du système reticulo-histiocytaire Particulièrement abondante dans le foie et la rate (un peu dans la moelle osseuse) retrouvée aussi dans cœur, rein, pancréas, placenta, testicules, muscles squelettiques Ferritine plasmatique Il existe 2 types de ferritine plasmatique : Ferritine glycosylé pauvre en fer (70 % à 80 % de la ferritine plasmatique) Ferritine non glycosylée et riche en fer Le taux de ferritine plasmatique reflète les réserves 3- fer en transit Transferrine Dans le circulation, Fe3+ est uni à la transferrine Transferrine : Bêta-1 globuline, synthétisée dans le foie Une seule chaîne polypeptidique , PM = 76 à 90 KD 1 molécule peut fixer deux atomes de fer Fe3+ Physiologiquement, Fe3+ occupe 30 % à 40 % des sites de liaison disponibles Synthèse inversement proportionnelle au contenu hépatocytaire en ferritine III- Métabolisme du fer : Besoins en fer : 5 à 10% du fer inorganique et 20 % du fer héminique est absorbé Un régime équilibré apporte quotidiennement entre 10 et 25 mg dont 90 % de nature inorganique et 10 % sous forme héminique. La quantité de fer absorbé quotidiennement est de 1 a 2 mg, quantité est suffisante à satisfaire les besoins de l'homme adulte ou de la femme ménopausée . 86
    • Cette quantité est insuffisante pour l’adolescent, la femme pré-ménopausée et surtout la femme enceinte au dernier trimestre de sa grossesse . Besoins quotidiens en fer : Homme : 0,5 à 1,5 mg Femme ménopausée : 0,5 à 1,5 mg Femme non ménopausée : 0,7 à 2,0 mg Femme enceinte : 2,0 à 4,8 mg Adolescent : 1,2 à 2,5 mg Absorption du fer Les entrées compensent normalement les pertes (balance positive ou nulle) Fer alimentaire absorbé principalement au niveau du duodénum Il existe deux mécanismes distincts d'absorption du fer : 1er pour le fer inorganique 2ème pour le fer héminique Absorption du fer inorganique Souffre de deux handicaps majeurs : Sels de fer relativement insolubles à pH > 7 Intestin absorbe plus facilement Fe++ (ferreux) que Fe+++ (ferrique) Efficacité dépend du régime alimentaire Absorption du fer héminique Plus efficace échappe à la précipitation dans la tube digestif Emprunte la voie d'absorption de l’hème Après dégradation de l’hème en biliverdine par l’hème oxygénase Fe est libéré à l'intérieur de la muqueuse intestinale Absorption indépendante de la composition du régime alimentaire 87
    • Absorption du fer Perte par Fer desquamation héminique Ferritine des muqueuse épithéliale Fer des Foie alimen ts Sang portal Fer non héminique Transferrine Sérique Mucine Moelle Mobilferrine Intégrine osseuse Excrétion du fer L’organisme ne perd que 1 mg de fer / Jour Perte due essentiellement à la desquamation des cellules cutanées et gastro- intestinales Fer lié à la transferrine, ne peut franchir la barrière glomérulaire pertes urinaires faible Menstruations (femme) responsable d'une perte additionnelle en fer de 0,5 à 1,0 mg/jour Fer et grossesse Pertes les plus abondantes de fer se produisent durant la grossesse Fœtus, Placenta et Accouchement soustraient environ 500 mg de fer Aménorrhée pendant la grossesse épargne 150 mg de fer La perte nette de fer causée par la grossesse est donc de 350 mg, (soit 1,5 mg/jour) 88
    • Cinétique du fer Enzymes Myoglobine 5 mg / jour Fer 24 mg /jour Fonctionnel 1 – 2 mg / jour Hémoglobine Fer de Stockage Fer en Transit Intestin (Ferritine) (Transferrine) 1 – 2 mg / jour Pertes III- Régulation du métabolisme du fer Particularités Élimination rénale du fer négligeable Le contrôle ne peut se faire par les reins (particularité) Absorption intestinale du fer stimulée par: Hypoxie Augmentation de l'activité érythropoïètique et Épuisement des réserves Régulation du métabolisme du fer se fait uniquement au niveau de l'absorption intestinale Régulation de l’absorption En cas de besoin, l’absorption peut devenir 2 à 10 fois plus importante Dans la muqueuse intestinale, le fer absorbé est d'abord oxydé Libérée en partie dans la circulation, il s'unit à la transferrine Le reste demeure dans muqueuse intestinale ou il est mis en réserve sous forme de ferritine 89
    • Cycle du fer Métabolisme du fer procède à l'intérieur d'un cycle pratiquement clos Ce cycle est dominé par : Transfert du fer par transferrine du système réticulo-histiocytaire vers la moelle osseuse Dégradation de l'hémoglobine qui apporte 95% du fer nécessaire à érythropoïèse (25 mg/j) Le reste provient de l'intestin ou des réserves La membrane des érythroblastes contient récepteurs pour la transferrine La transferrine réussit a transporter 25 à 40 mg de fer / 24 heures environ 10 rotation / molécule de transferrine / jour IV- Exploration Biologique du métabolisme du fer: 1- Dosage du Fer = approvisionnement Méthodes de dosage Principe : Liaison de coordinence entre Fe2+et substances avec squelette éthylène diamine Produits colorés avec un coefficient d'absorption élevé Molécules utilisées : Bathophénanthroline TPTZ (tripyridyl triazine) Ferrozine [3-(2-pyridyl)5,6 bis (acide 4-phénylsulfonique)] Ferene [3-(2-pyridyl)5,6 bis (acide 5-furylsulfonique)-1,2,4-triazine] 90
    • Schéma de la réaction La détermination du fer sérique pourrait donc être schématisée par la formule suivante : tampon acide Transferrine (Fe3+) transferrine + Fe2+ Réducteur Fe2+ + chromogène produit coloré Variation physiologiques A la naissance 36 mmol/l (2 mg/L) Durant les premières semaines 9 mmol/l (0,50 mg/L) Taux de l’adulte atteints vers la troisième semaine 23 mmol/l (1,30 mg/L) Diminue après l’age de 30 ans, vers 60 ans 13,4 mmol/l (0,75 mg/L) 20 % plus élevé chez les hommes que chez la femme avant la ménopause Interprétation des résultats Intervalle de référence large: 14 à 32 mmol/l (0,8-1,8 mg/L) chez l’hommes 11 à29 mmol/l (0,60-1,6 mg/L) chez la femme [Fer] sérique = mauvais indicateur des réserves de fer dans l'organisme 2- Dosage la transferrine = approvisionnement Méthodes directes Font appel surtout à L’immuno-néphélométrie L’immuno-turbidimétrie L'intervalle des valeurs de référence se situe entre 1,70 et 3,70 mg/L Capacité Totale de Fixation (directe) PM moyenne de la transferrine est 80 KD Chaque molécule fixe 2 atomes de fer 91
    • On calcule la quantité maximale de fer qui peut être véhiculé par la transferrine CFT (mg/l) = (2x55.85x1000/87 000) x TRF (g/L) = 1.2839 x transférrine (g/L) % de saturation de la transferrine S'obtient à partir du fer sérique et de la CFT % saturation transferrine = fer sérique X 100 / CFT Tient compte de la concentration du fer et de celle de la transferrine Normalement, la transferrine n'utilise qu'entre 20 % et 45 % de sa capacité de liaison 3- Dosage la Ferritine = état des réserves Généralités Dosage par technique immunochimique Image des réserves en fer : Abaissée voir effondrée si déplétion ferrique Augmentée dans les états de surcharge 1 µg de ferritine sérique  10 mg de fer en réserve la ferritine plasmatique augmentée dans les états inflammatoires Ferritinémie selon age et sexe 92
    • V- Pathologie du métabolisme du fer: pathologies liées au métabolisme du fer Sont de trois ordres : Carence en fer Surcharge en fer (hémochromatose) mauvaise distribution du fer dans l'organisme Le fer est un élément essentiel à la synthèse de l'hémoglobine Si Déficit (carence) du Fer anémie L’anémie ne s'installe qu'après épuisement des réserves Carence martiale Évolution de la carence en fer Progression lente et insidieuse Comporte trois phases successives Phase initiale de carence martiale Les réserves de fer sont entamées Les besoins de l'organisme sont encore satisfaits Le seul indice = baisse de la Ferritinémie 93
    • Phase de carence plus prononcée Épuisées des réserves en fer : Ferritinémie et fer sérique sont abaissées La transferrine est élevée Ces deux facteurs concourent à abaisser le pourcentage de saturation de la transferrine < 16% Signes de l'anémie ferriprive Baisse dans le taux de l'hémoglobine La morphologie des cellules et les indices érythrocytaires sont encore normaux Phase avancée de carence martiale Réserves en fer épuisées depuis longtemps Ferritinémie et fer sérique effondrées Anémie hypochrome microcytaire Autres effets de la carence martiale Affecte aussi la synthèse des autres protéines contenant du fer : Baisse de la myoglobine Diminution de l'activité du système mitochondrial grande faiblesse musculaire, surtout à l’effort Plus grande susceptibilité à l’intoxication par le plomb, le cadmium … Car même voie d'absorption que le Fer Indices du métabolisme de fer dans l’hyposidérémie Fer sérique CTF % Ferritine Saturation Valeur de référence 1,15 ± 0,50 3,30 mg/L 35 ± 15 100 ± 60 mg/L mg/L CARENCE MARTIALE Phase latente 1,15 3,60 30 10 - 20 Phase plus nette < 0,60 3,90 < 16 10 Phase avancée < 0, 40 4,10 < 10 < 10 94
    • Causes de l’anémie ferriprive Alimentation pauvre en fer Absorption intestinale déficiente Pertes de sang Menstruations Saignements occultes ** Conclusion Plus de 200 millions de femmes atteintes dans les pays sous-développés Les plus exposes à l'anémie ferriprive : Femmes avant ménopause Nouveaux-nés Adolescent La carence en fer = cause la plus fréquente d'anémie 95
    • Anomalies qualitatives et quantitatives des protéines plasmatiques PLAN I. Introduction II. Rappels sur la structure des protéines III. Rôles des protéines plasmatiques IV. Techniques de dosage des protéines totales V. Variations physiologiques de la protéinémie VI. Variations pathologiques 1. Les hyperprotéinémies 2. Les hypergammaglobulinémies 3. Les hypoprotéinémies VII. Étude fractionnée des protéines 1. Les dosages immunochimiques 2. L’électrophorèse VIII. Étude de quelques protéines spécifiques 1. L'albumine 2. Les protéines de l’inflammation I- Introduction Plusieurs centaines de classes de protéines Seulement une centaine obtenues à l'état purifié Ont des structures et des fonctions très différentes Une protéinémie basse ou élevée ne permet pas de définir un type de pathologie Mais le dosage des protéines : Souvent le point de départ d'investigations plus complètes Peu nécessiter le dosage des protéines "spécifiques" d'une affection 96
    • II- Rappels sur la structure des protéines Squelette façonnées par la polymérisation des 20 acides L-a aminés Unis entre eux par des liaisons peptidiques L’ordre des AA détermine à la fois la structure et la fonction d’une protéine Ordre = traduction du message inscrit dans la séquence nucléotidique du DNA Structure des protéines Protéines = polymères d’amino-acides Les AA ont tous la même structure fondamentale Ils différent seulement par leur radical group R Protéines = Squelette façonnées par la polymérisation des 20 acides L-a aminés Unis entre eux par des liaisons peptidiques L’ordre des AA détermine à la fois la structure et la fonction d’une protéine Ordre = traduction du message inscrit dans la séquence nucléotidique du DNA CH3 O + OH H3N C C H − O alanine SH CH2 CH2 O O + + H3N C C H3N C C H O− H O− cysteine tyrosine Protéines = Squelette façonnées par la polymérisation des 20 acides L-a aminés Unis entre eux par des liaisons peptidiques L’ordre des AA détermine à la fois la structure et la fonction d’une protéine Ordre = traduction du message inscrit dans la séquence nucléotidique du DNA Par convention : 1er AA fonction a-NH2 non engagée dans liaison peptidique (extrémité NH2-terminale) Le dernier AA fonction acide carboxylique non engagée (extrémité COOH-terminale) 97
    • Protéines s’organisent en structure secondaire, tertiaire et quaternaire III- Rôles des protéines plasmatiques Les protéines ont 6 grandes fonctions 1. Maintient de la pression osmotique 2. Transport : Haptoglobine, céruléoplasmine 3. Coagulation : Fibrinogène 4. Activation du complément : Protéine C réactive 5. Inactivation de médicaments : Orosomucoïde 6. Inhibiteur de protéases : A 1-antitrypsine, a 1antichymotrypsine, a 2- macroglobuline Maintien de la pression oncotique Assuré principalement par l'albumine et secondairement par les globulines Si point isoélectrique d’une molécule ≠ du pH sanguin (pH 7,4) ionisation partielle Hydratation très forte exercer dans le plasma une pression osmotique capable de retenir l'eau dans l'espace vasculaire Rôle de Transport Fonction assumée par de nombreuses protéines L'albumine, transporteur peu spécifique lie molécules endogènes : bilirubine, acides gras, calcium, hormones nombreux médicaments Globulines plus spécialisées vis-à-vis de leurs ligands Fer trivalent transferrine Cuivre céruléoplasmine dimère alpha-bêta de l‘Hb haptoglobine Lipides lipoprotéines Coagulation Produite après une cascade de réactions Assurée par le fibrinogène, la prothrombine... L'antithrombine III est une antiprotéase s'opposant à la coagulation. Immunité Due aux immunoglobulines (anticorps) 98
    • Le complément : Plusieurs fractions protéique Complète l’action des immunoglobulines Assure la lyse de la cellule agressive Enzymes Toutes les enzymes sont des protéines Enzymes = catalyseurs de réactions biochimiques : Agissent à des concentrations infinitésimales Diminuent l’énergie d’activation Augmentent la vitesse des réactions biochimiques Ne modifient pas le résultat à l’équilibre Leur structure se trouve inchangée à la fin de la réaction IV-Techniques de dosage des protéines totales Généralités Réaction de biuret Cu2+ réagit avec les liaisons peptidiques à pH>7 Formation de complexes de coloration rouge, avec l d'absorption maximum à 540 nm Intensité de la coloration dépend du nombre de liaisons Réaction caractéristique de la liaison peptidique toutes les protéines réagissent Méthode physique Dosage des protéines par la mesure de l'indice de réfraction du sérum V-Variations physiologiques de la protéinémie Age et sexe Augmentation progressive, maximum à 16-17 ans (filles), 17-19 (garçons) Légère diminution avec l’age à partir de 20 ans La diminution s'accélère après l'âge de 60 ans (baisse de l'apport protidique) Protéinémie de l'homme légèrement supérieur à celles de la femme Indépendante de la taille et de l’indice pondéral Grossesse et nutrition Grossesse Le volume sanguin circulant augmente de 27 à 37% 99
    • diminution de la protéinémie Régime nutritionnel Le régime végétarien n'affecte pas la protéinémie La protéinémie s’effondre en cas de malnutrition (albuminémie surtout) Exercice et Rythmes Exercice L’exercice, fait augmenter la protéinémie par Augmentation [antiprotéases] Les athlètes ont une protéinémie protéines plus élevé que les autre individus Rythme circadien : Diminution importante la nuit, due à l'hémodilution Le jour, concentration maximum entre 15 et 18 heures VI- variations pathologiques : 1- Les hyperprotéinémies Généralités Les hyperprotéinémies sont dues essentiellement à Des phénomènes d'hémoconcentration ou Des hypergammaglobulinémies Peuvent dépasser 120 g/L Phénomènes d'hémoconcentration Surtout à des hypergammaglobulinémies (myélomes) Les déshydratations extracellulaires Étiologie extra-rénales Origine digestive Origine cutanée Origine respiratoire Étiologie rénales : Insuffisance rénale organique Insuffisance corticosurrénalienne Diurèse pathologique 2- Les hypergammaglobulinémies Hypergammaglobulinémie polyclonale Augmentation d'un groupe hétérogène d'immunoglobulines, 100
    • N'est pas obligatoirement accompagnée d'une augmentation des protéines totales Retrouver dans de nombreuses maladies Infectieuses Auto-immunes Inflammatoires Hypergammaglobulinémie monoclonale Gammaglobuline produite par un seul clone de lymphocytes se A l'électrophorèse des protéines Bande d'immunoglobuline étroite et intense, localise entre les alpha 2 et les gammaglobulines, les alpha-globulines sont en général diminuées s'accompagnent d'une augmentation des protéines totales dépassant souvent les 100 g/l **Conduite à tenir L’identification de la paraprotéine en cause se fait par immunochimie Examens biologiques complémentaires : Recherche de la protéinurie de Bence-Jones), Recherche d’une insuffisance rénale Examen radiologique pour chercher les complications osseuses **Principales Étiologies Maladie de kahler, Macroglobulinémie de Waldenstrom Maladie des chaînes lourde Maladie dès chaînes légères 3-Les hypoprotéinémies Étiologies Carence d'apport en protéines (Malnutrition, kwashiorkor) Défaut de synthèse :insuffisance hépatique sévère (hépatite grave, cirrhose évoluée) : Albumine transferrine, Prothrombine fibrinogène... Fuite anormale des protéines au niveau cutané (brûlures), tissulaire ou rénal 101
    • Si fuite rénale (syndrome néphrotique) protéinurie rénale massive Les signes cliniques majeurs Fonte du tissu musculaire Œdèmes, voire d'ascite : diminution de la pression oncotique intravasculaire fuite d'eau dans le compartiment interstitiel par Dans les cas sévères, la protéinémie peut s'abaisser jusqu'à 40 g/l VII- Étude fractionnée des protéines 1- Les dosages immunochimiques Anticorps traceur (détection) Anticorps de capture 2- L’électrophorèse Principe Le sérum est déposé dans un milieu soumis à un champ électrique Migration des particules vers l’une des 2 pôles Direction et vitesse de migration dépendent de La charge électrique La taille La forme À pH > 7 protéines chargées négativement migrent de la cathode vers l’anode 102
    • Système d'Électrophorèse générateur de tension Puits pour dépôt d’échantillon Solution d’électrolytes Contacteur Interprétation L’apparence même du tracé d’électrophorèse peut évoquer certaines affections Rapport Albumine / Globulines Concentration et pourcentage des différentes fractions Présence de pic monoclonal ou oligoclonal Interprétation Domaines d’application de l’électrophorèse Liquides biologiques contenant des protéines: Sérum, urines, LCR, larmes, … Autres molécules biologiques: Acide nucléique 103
    • Lipoprotéines Sucres … VIII- Étude de quelques protéines spécifiques 1- l'albumine : Généralités Synthétisée hépatique, Catabolisme : foie et rein, demi-vie ≈ 20 jours, PM ≈ 66 KD Représente les 2/3 des protéines 80 % de la pression oncotique du plasma Albuminémie faible formation œdèmes Hyperalbuminémie sortie d'eau du secteur interstitielle Fonctions de transport : Acides aminés Molécules insolubles dans l’eau (bilirubine, acide gras, hormones, médicaments...) Variations physiologiques Intervalle de référence de 430 à 800 mmol/l Variations parallèles à celles des protéines totales : Augmentation lors des hémoconcentrations Diminution lors d’hémodilution Les hyperalbuminémie dues essentiellement à l’hypovolémie Les hypoalbuminémies : Mêmes étiologies que les hypoprotéinémies 104
    • Albumine est plus sensible que les protéines totales 2- Les protéines de l’inflammation Rappels Agression tissulaire (inflammation, infection, néoplasie, opération chirurgicale) Stimulation du foie synthèse massive des protéines de l’inflammation Cette synthèse est maximale entre la 36° et la 48° heure et concerne Des a-1 globulines : a 1-antitrypsine, orosomucoïde, Des a 2-globulines : haptoglobine, céruléoplasmine Certains b-globulines : CRP, fibrinogène Ces protéines se dirigent très vers le foyer inflammatoire et s’y concentrent Propriétés des protéines de l’inflammation CRP Orosomucoïde Haptoglobine Masse molaire 130 000 40 000 86 000 pH 5,5 2,7 4,2 isoélectrique % glucides 0 40 19 Migration gamma alpha-1 alpha-2 électrophorèse Demi-vie 12 heures 3 jours 3 à 5 jours Lieu de Foie Foie Foie synthèse Activation du Prolifération des complément des fibroblastes, Complexation de Propriétés T4 et de inhibition des l'hémoglobine l’opsonisation lymphocytes 105
    • Augmentation au cours d’un syndrome inflammatoire Syndrome CRP Orosomucoïde Haptoglobine inflammatoire aiguë débutant +++ + N ou + aiguë en phase +++ +++ +++ d'état chronique N ou + +ou++ +++ en phase de N ou + + ++ régression 106
    • Urée, Créatinine et Exploration biochimique de la fonction rénale PLAN I. Urée 1. Techniques de dosage 2. Variations physiopathologiques II. Créatinine et Clairance de la créatinine 1. Techniques de dosage 2. Variations physiopathologiques III. Autres examens IV. L’insuffisance rénale aiguë 1. Étiologies 2. Syndrome biologique V. Insuffisance Rénale Chronique 1. Syndrome biologique 2. Signes cliniques Généralités La formule de l'urée est H2N-CO-NH2 et sa masse molaire est de 60 L'urée est le produit final du catabolisme des protéines O H2N C NH2 urée I-Urée 1-Techniques de dosage Dosage de l’urée par l'uréase L’uréase est un enzyme très spécifique qui hydrolyse l’urée en NH3 et CO2 L’uréase est inhibée par le fluorure de sodium Le NH3 ainsi formée est dosée soit Par : 107
    • La réaction de Berthelot Spectrophotométrie UV par la glutamate déshydrogénase La réaction de Berthelot NH3 réagit avec le phénol et l’hypochlorite de sodium pour donner l'indophénol bleu Le nitroprussiate de sodium agit comme catalyseur 2- Intervalle référence, Variations physiopathologiques Intervalle référence, Variations physiopathologiques L’urée diffuse rapidement à travers les membranes Sa concentration est à peu près identique dans tous les liquides de l’organisme Elle est de 3,0 à 6,5 mmol/l (0,15 à 0,45 g/L) dans le sérum La concentration de l’urée dans l’urine est de 450 à 700 mmol/24h Rappels métaboliques L'urée est synthétisée dans le foie Elle est éliminé par le rein : Filtrée par les glomérules Partiellement réabsorbée par les tubules Le taux d'urée sanguine dépend : Du métabolisme des protéines De la filtration glomérulaire Du débit de liquide dans les tubules Rôle des reins Des reins normaux ont une grande capacité à éliminer l’urée L’augmentation des apports à peu d’influence sur la concentration plasmatique de l’urée Une augmentation marquée suggère plutôt une insuffisance rénale 108
    • La concentration de l'urée sanguine varie inversement au taux de filtration glomérulaire Évolution de l’urémie par rapport à la filtration glomérulaire Longue période de latence Urémie normale jusqu’à destruction de 50% des néphrons PUIS Progression terminale très rapide Taux de l'urée et de la créatinine sérique. Intervalle des valeurs de references. Filtration glomérulaire ml/sec La réabsorption de l'urée se fait par transport passif, l’urée suit les mouvements de l’eau La réabsorption d'eau dans le néphron peut être considérable dans la : Déshydratation Maladie d'Addison Décompensation cardiaque Réabsorption passive de l'urée et son augmentation dans le plasma Diminution de l'urée sanguine Régimes pauvres en protéines Cirrhose, le foie est incapable de synthétiser l’urée Acidose : Uréogenèse hépatique inhibée NH3 éliminé dans les urines sous forme de NH4+Cl- 109
    • II- Créatinine et Clairance de la créatinine Rappels physiopathologiques Créatinine formée par déshydratation non enzymatique de la créatine La créatine est synthétisée par le foie et stockée dans les muscles squelettique Distribuée dans l'eau totale de l'organisme et elle est filtrée par les glomérules rénaux Indépendante du volume de la diurèse Créatinine et créatine alimentaires influencent peu la créatinémie Intérêt La créatininémie est corrélée au débit d'excrétion rénale, résultant de la : Filtration glomérulaire Sécrétion tubulaire Elle reflète aussi l'absorption digestive et le métabolisme de la créatine Clairance de l'inuline = méthode de référence pour apprécier la filtration glomérulaire Mais la clairance de la créatinine est utilisée en pratique car plus facile à mettre en oeuvre 1- Dosage de la créatinine et calcul de la clairance Généralités Technique colorimétrique Réaction décrite par Jaffé en 1886 Formation d’un complexe rouge orangé entre la créatinine et le picrate à pH > 7 l d’absorption maximale de ce complexe est 505 nm Techniques enzymatiques font appel soit à : La créatininase La créatinine désaminase Clairance de la créatinine (Ccréatinine) Ccréatinine = U x V x (1,73)/P x S x T U = créatininurie P = créatininémie 110
    • V = volume urinaire S = Surface corporelle (N= 1,73m2) T= temps du recueil (généralement 24 heures) Intervalle de référence : 1,24 à 2,08 ml/s/ 1,73 m2 120 ± 15 ml/min / 1,73 m2 Formule de Cockcroft et Gault Cette formule permet une estimation de la clairance à partir de la créatininémie Elle tient compte de : L'âge La masse musculaire Clairance estimée (ml/min) = (140-âge) x p (kg) x 1,23 2-Variations physiopathologiques Valeurs usuelles (Jaffé) créatininémie µmol/L mg/L Nouveau-né >4 j 30 - 90 3,4 - 10 Nourrisson 20 - 50 2,3 - 5,6 Enfant 30 - 70 3,4 - 7,9 Période post-pubertaire F 40 - 85 4,5 - 9,6 Période post-pubertaire H 45 - 100 5,0 - 11,3 Adulte F 50 - 100 5,6 - 11,3 Adulte H 65 - 120 7,3 - 13,6 111
    • clairance créatinine : Valeur de référence surface corporelle standard de 1,73 m2 ml/min/1,73 m2 ml/sec/1,73 m2 Nouveau-né (< 8 jours) 20-50 0,33-0,83 Nouveau-né (> 8 jours) 40-65 0,66-1,08 Nourrisson (< 3 mois) 50-80 0,83-1,33 Nourrisson (3 à 12 mois) 65-110 1,08-1,83 Enfant-adolescent 90-140 1,50-2,33 Adulte F (20-40 ans) 90-130 1,50-2,16 Adulte H (20-40 ans) 100-140 1,66-2,33 Variations biologiques La masse musculaire Apport alimentaire protidique L’exercice musculaire Début de grossesse (l'hypervolémie) Variations pathologiques L’insuffisance rénale chronique et l’insuffisance rénale aiguë Augmentation de le créatininémie et Diminution de la clairance de la créatinine Autres examens **Diurèse Diurèse normale ne veut pas dire fonction rénale normale Polyurie (D > 2500 ml/24 h) : Élimination de substance osmotiquement active Diminution du nombre de néphrons fonctionnels Carence en ADH Oligurie et anurie(D< 600 et D < 100 ml/24 h) : Insuffisance cardiaque Insuffisance rénale aiguë Le rein répond aux variations des apports en eau en modifiant la diurèse 112
    • **Électrolytes urinaires Bilan des entrées et des sorties est nul Rapport Na/K > 1 Valeurs habituelles des principaux paramètres urinaires Sodium 50 à 220 mmol/24 h Potassium 25 à 130 mmol/24 h Chlore 50 à 220 mmol/24 h Créatinine 8 à 16 mmol/24 h Urée 300 à 550 mmol/24 h Acide urique 1,5 à 4,5 mmol/24 h Calcium 2,5 à 8 mmol/24 h Exploration fonctionnelle spécialisée Filtration glomérulaire : Clairance de l'inuline Flux plasmatique rénal : Clairance de l’acide para-aminohippurique (PAH) Processus de réabsorption sécrétion : Si clairance > filtration glomérulaire sécrétion tubulaire Si clairance < filtration glomérulaire réabsorption tubulaire III- L’insuffisance rénale aiguë Définition Perte brutale et généralement réversible totale ou partiele des fonctions rénales Les causes et les mécanismes de l’IRA sont très variés MAIS elle provoque toujours un syndrome d'urémie aiguë 1- Étiologies IRA prérénale ou fonctionnelle La plus fréquente Le rein n'assure plus ses fonctions excrétrices car défaut de perfusion 113
    • Elle est immédiatement réversible La fonction tubulaire est en partie respectée Causes des IRA fonctionnelles Hypovolémie par déshydratation extracellulaire Pertes extrarénales de Na (Natriurèse < 20 mmol/l) Digestives : vomissements, diarrhées Cutanées : brûlures étendues Perte rénale (Natriurèse > 40 mmol/l) Insuffisance minéralocorticoïde Diurèse osmotique États de choc Hémorragies Infections (septicémie) Cardiaques (infarctus, trouble du rythme) IRA parenchymateuse ou organique Maladies rénales : Néphropathies interstitielles aiguës Maladies glomérulaires ou vasculaires primitives Elles sont de réversibilité aléatoire Agression extrarénales : La plus fréquente, spontanément réversible : Choc septique Traumatisme, acte chirurgical Agent néphrotoxique nécrose tubulaire aiguë IRA post-rénale ou obstructive Comprend tous les obstacles sur les voies excrétrices Évolution favorable si l'obstacle est levé 2- Syndrome biologique Sémiologie biologique de l’IRA fonctionnelle Le diagnostic de l’IRA est essentiellement biologique Chute de la filtration glomérulaire 114
    • Réabsorption tubulaire maximum pour restaurer une volémie efficace Urines hyperosmolaires Riches en urée et en potassium Pauvres en sodium Témoignant de l'hyperaldostéronisme secondaire à l'hypovolémie Sémiologie biologique de l’IRA organique La composition des urines reflètent La quasi suppression du débit de filtration L’altération profonde de toutes les fonctions tubulaires La rétention azotée Créatinine plasmatique : Elle augmente au cours de l’IRA Chez un sujet totalement anurique, elle peut augmenter de 200 µmol/L par 24 h Urée sanguine : élévation constante au cours de l’IRA Acide urique : Pas un bon marqueur de l’IRC car : Baisse de la filtration glomérulaire et augmentation de la sécrétion tubulaire Diurèse En général, l'oligo-anurie est de règle dans les IRA Si diurèse inférieure à 100 ml/24 h obstacle ou lésion du parenchyme Il existe des formes d'ira à diurèse conservée Kaliémie L’hyperkaliémie est le principal désordre électrolytique de l’IRA Reflète l’impossibilité du rein à excréter le K+ Si [K+] > 6,5 mmol/l pronostic vital en jeu Le potassium provient : Une destruction cellulaire Sortie du K+ intracellulaire car acidose Désordres acido-basiques Au cours de l’IRA le Rein est incapable de : 115
    • Éliminer les ions H+ Régénérer les bicarbonates Acidose métabolique Compensée par les systèmes tampons et par le système respiratoire Le pH artériel est généralement maintenu entre 7,30 et 7,35 avec des HCO3- > 15 mmol/l Désordres phosphocalciques Dans l’IRA on observe toujours : Hyperphosphatémie Hypocalcémie Les valeurs du calcium et du phosphore se normalisent à la reprise de la diurèse IRA fonctionnelle versus organique IRA fonctionnelle tubules fonctionnels IRA fonctionnelle IRA organique Na+ (mmol/l) urnaire < 20 > 60 Rapport Na-U / K-U <1 >1 Urée urinaire/sanguine > 10 < 10 Osm-Urine/ Osm-Sang >2 ---- Urée & Créatinine Disproportionné Augmentation Urée augmentée proportionnelle Protéine dans les urines Rarement Positive à la bandelette réactive IV- Insuffisance Rénale Chronique Étiologie lésions anatomiques progressives et irréversibles des néphrons Les néphropathies chroniques, acquises ou constitutionnelles, évoluent vers l'IRC Les principales pathologies qui se compliquent par une IRC sont : Néphropathies glomérulaires Néphropathies interstitielles chroniques 116
    • Néphropathies vasculaire Néphropathies constitutionnelles Conséquences baisse de la filtration glomérulaire (proportionnelle à la réduction néphronique) Altération progressive et définitive des fonctions tubulaires Atteinte des fonctions endocrines Rétention de produits de dégradation normalement éliminés par les reins L’augmentation des ces substance dans le sang reflète le degré de l’IRC 1- Syndrome biologique Rétention azoté Créatinine meilleur marqueur en pratique de l’IRC Créat > 180 µmol/L 50 % des néphrons détruits Clairance de la créatinine, est très pratiqué dans l’IRC Urée sanguine Moins bon marqueur que la créatinine Élévation de l'urémie traduit le plus souvent une IR Acide urique Hyperuricémie constante dans l'IRC Désordres phospho-calciques Constants et augmentes avec la gravité et la durée de l’IRC Biologiquement, au cours de l’IRC Hypocalcémie Hyperphosphatémie PAL et PTH augmentées Urines : hyperphosphaturie et hypocalciurie Atteintes osseuses hyperparathyroïdie 2aire Ostéodystrophie rénale Trouble du métabolisme de la vit D Ostéomalacie Autres désordres biologiques Troubles de l'élimination hydrosodée Hyperhydratation + Hyponatrémie Apparaissent si Clairance créatinine < 20 ml/min 117
    • Troubles de l’équilibre acido-basique Incapacité des reins à éliminer les H+ libérés par le métabolisme Acidose métabolique (baisse du pH et des HCO3-) 2- Signes cliniques Généralités Souvent discrète et longtemps latente, son diagnostic est essentiellement biologique Facile à dépister par des examens biologiques simples Peut être révélée devant l'apparition de certains symptômes cliniques Œdèmes Hypertension artérielle 118
    • Goutte, métabolisme de l’acide urique PLAN I. Métabolisme des purines 1. Biosynthèse des purines 2. Catabolisme des purines 3. Caractéristiques physico-chimiques 4. Élimination de l'acide urique II. Dosage de l’acide urique 1. Technique de dosage 2. Intervalle de référence, variations physiologiques III. Variations pathologiques 1. La goutte 2. Autres anomalies du métabolisme des purines Purines et pyrimidines PURINES Guanine Adenine PYRIMIDINES Thymine Cytosine ARN URACILE 119
    • I- Métabolisme des purines 1- Biosynthèse des purines Formation du 5-Phospho-a-D-ribosyl-1-pyrophosphate (PRPP) forme activée ribose-5-P utilisé dans la synthèse in De Novo et le recyclage Métabolite Central dans la synthèse in De Novo et le recyclage P -O-CH2 O H P -O-CH2 O H H H H H H OH H O- P - P OH OH ATP AMP OH OH ribose phosphate pyrophosphokinase 5-phosphoribosyl-1- ribose-5- Ou pyrophosphate phosphate PRPP synthétase (PRPP) 2- Catabolisme des purines Généralités L’acide urique est le produit final du catabolisme des purines chez l’homme L'adénine est d'abord désaminée en hypoxanthine et la guanine en xanthine Sous l'action de la xanthine oxydase, l’hypoxanthine est oxydée en xanthine celle-ci est enfin oxydée en Acide Urique Le foie site principal de formation de l‘au Chez d’autres animaux, l’acide urique est oxydé par l’uricase en allantoïne Métabolisme des purines 120
    • 3- Caractéristiques physico-chimiques Généralités Acide faible pK = 5,7 Au pH du plasma, l’urate de sodium est la forme prédominante A 37 ° le plasma est saturé en urate à une conce ntration de 420 mmol/l C, Par sa fixation partielle aux protéines, l’uricémie peut atteindre 450 mmol/l (75 mg/l), sans précipitation Le rapport acide urique/urate augmente en fonction de l'acidité : 50 % dans une urine à pH 5,7 90 % dans une urine à pH 4,7 L'acide urique est 20 fois moins soluble que l'urate de sodium Ce fait est d’une importance capitale dans la formation des calculs urinaires 4- Élimination de l'acide urique Généralités L’excrétion de l'urate est très peu efficace Filtré au niveau glomérulaire L’urate est complètement réabsorbé au niveau tubulaire dans un premier temps Enfin, une partie de l'urate réabsorbé est sécrété dans la lumière tubulaire par transport actif Certains médicaments uricosuriques inhibent la réabsorption de l'urate L’élimination de l’ AU est inefficace Plusieurs anions organiques comme le lactate et le b-hydroxybutyrate inhibent la sécrétion d'urate Chez l'humain, l'épuration de l’urate est d'environ 10 % de celle de la créatinine Environ 90 % de l’urate filtré par les glomérules retourne au sang Avec une aussi mauvaise élimination, la concentration normale de l’urate sérique se rapproche du point de saturation 121
    • II- Dosage de l’acide urique 1-Technique de dosage Technique de dosage Uricase Acide urique + O2 + H2O allantoïne + H2O2 + CO2 L’acide urique absorbe en ultraviolet, l'allantoïne n'absorbe pas dosage différentiel dans l’UV (293nm) ou La réaction à l'uricase est suivie d'une réaction à la peroxydase H2O2 est réduit en H2O Un chromogène, incolore à l'état réduit, devient coloré à l'état oxydé 2- Intervalle de référence, variations physiologiques Valeurs de référence La [AU] varie avec l'âge, le sexe et la race Chez l'homme, la concentration augmente jusqu'à la vingtaine Chez la femme, l'augmentation est plus lente et le plateau n'est atteint qu'à la ménopause Valeur de référence (intervalle large) 150 à 400 mmol/l hommes moyenne 300 mmol/L 130 à 350 mmol/l femmes. Moyenne 240 mmol/L Dans l'urine, l'intervalle des valeurs normales est de 140 à 440 mmol/L III-Variations pathologiques Signification clinique Il existe au moins deux types d'hyperuricémie familiale : Surproduction d’urate Mauvaise élimination rénale Circonstances d’hyperuricémie Régime alimentaire (abats et viandes) Alcool: 25 % des alcooliques Polyglobulies, leucémies chroniques, très grande destruction d'acides nucléiques Surproduction de lactate qui empêche la sécrétion tubulaire de l'urate par compétition 122
    • Insuffisance rénale 2- La goutte Physiopathologie L’urate de Na précipite de préférence dans le tissu conjonctif peu vascularisé le tissu interstitiel rénal Dépôt tissulaire d’acide urique (Tophus) Gonflements, douleurs et raideurs articulaires Après 10 à 15 ans d’évolution apparaissent arthropathies et déformations des membres La goutte est d’abord une maladie héréditaire environ 95 % des gens atteints sont des hommes La concentration sérique de l'urate est en moyenne de 600 mmol/l L'urate étant faiblement soluble formation de calculs urinaires ( 25 % des goutteux) Expression clinique Première crise : Brutale, dans la quarantaine, la nuit douleurs intenses au gros orteil (60 % à 80 % des cas) Diagnostic : Liquide synovial de cristaux d'urate de Na, souvent phagocytées par des leucocytes Répondent très bien à la colchicine Les crises sont de plus en plus rapprochés, débordant même sur les membres supérieurs 123
    • Anomalies enzymatiques dans 3 type de goutte 2-Autres anomalies du métabolisme des purines Syndrome de Lesch-Nyhan : (déficit en HGPRT) Maladie héréditaire liée au sexe (le gène de l’HGPRT sur le X) Sévères arthrites goutteuses + atteinte du SNC, qui se manifeste par : Troubles de comportement Incapacité d’apprentissage Comportement hostile, agressif, souvent dirigé vers soit même Pas de traitement et les personne atteinte arrivent rarement à l’âge de 20 ans Déficit immunitaire sévère combiné (SCID) ◊ infections souvent fatales par incapacité à développer une réaction immunitaire Les lymphocytes B et T sont affectés Déficit héréditaire en une enzyme de dégradation des purines : Le plus souvent Déficit en adénosine désaminase (ADA) ◊ Accumulation du dATP (inhibiteur de la réplication du DNA) 124
    • Déficit immunitaire modéré Immunodéficience moins sévère Résulte du déficit en autre enzyme de dégradation des purines : la purine nucléoside phosphorylase (PNP) ◊ accumulation du dGTP. ◊ Inhibition moins sévère de la réplication DNA, (moins que pour l’excès de dATP) Le déficit en phosphorylase perturbe seulement l’activité des lymphocytes de classe T et non les cellules B 125
    • Exploration Biologique des fonctions et des pathologies hépatiques PLAN A. Explorations Biochimiques des fonctions hépatiques : I. Détermination des activités enzymatiques II. Clearance des Métabolites & Drogues III. Exploration des fonctions de synthèse B. Exploration Biochimique des Pathologies hépatiques : I. Ictères II. Cytolyse hépatique III. Cholestase IV. Cirrhoses Préambule Le foie à un rôle primordial dans la synthèse, le métabolisme intermédiaire et l’épuration Les pathologies hépatiques peuvent perturber certaines fonctions et épargner d’autres Il existe plusieurs tests biologiques permettant d’évaluer les différentes fonctions hépatiques Les examens biologiques donnent seulement des preuves indirectes sur l’atteinte du foie A- Explorations Biochimiques des fonctions hépatiques : 1- Détermination des activités enzymatiques Les transaminases ALAT et ASAT Indicateurs les plus utiles dans le dépistage et le suivi des maladies hépatobiliaires Généralités Localisation tissulaire ALAT : Foie (cytosol) plus spécifique de la fonction hépatique ASAT : Foie (mitochondrie & cytosol), Coeur, muscle squelettique, rein et cerveau Valeurs de référence 126
    • Activités ASAT et ALAT entre 5 et 35 U/L (37° C) Activités chez l'homme > la femme Rapport ALAT / ASAT normalement < 1 Dosage de l’ALAT ALAT (Sérum) Alanine + a-cétoglutarate  Pyruvate + Glutamate Lactate déshydrogénase Pyruvate + NADH,H+  NAD + Lactate L’activité est alors déterminée en mesurant la diminution de l’absorbance à 340 nm Dosage de l’ASAT ASAT (Sérum) α-cétoglutarate +Aspartate  Glutamate + Oxaloacétate malate déshydrogénase Oxaloacétate + NADH,H+  Malate + NAD+ L’activité est alors déterminée en mesurant la diminution de l’absorbance à 340 nm Signification clinique ALAT n’est abondante que dans foie et muscle Atteintes hépatiques augmentation ASAT et ALAT dans le plasma ALAT/ASAT > 1 Atteinte musculaire : augmentation ASAT et ALAT dans le plasma ALAT/ASAT < 1 Augmentation de ASAT sans augmentation significative de ALAT origine non hépatique Les phosphatases alcalines Généralités Enzymes localisées sur la membrane externe des cellules Phospho-monœstérases, dont l’activité est maximale à pH = 9 Intervalle de référence: 20 et 100 UI/L 3 isoenzymes présent dans plusieurs tissus : 127
    • Hépatique Osseux Intestinal Placentaire (s’il y a lieu) Détermination de l’activité PAL Variation de l’activité des P.A.L. en fonction de l’age et du sexe 900 Homme 800 Femme 700 600 PAL (UI/l) 500 400 300 200 100 0 Années 1 6 8 10 12 13 14 16 18 Variations physiopathologiques Si absence de maladie osseuse et de grossesse, ◊ l’élévation de la PAL reflète une atteinte hépatobiliaire PAL et pathologie hépatique : Augmentation modérée (2 à 3 N) Dans les hépatites et la cirrhose Augmentation plus importante (3 à 10 N) dans les cholestase intra et extrahépatiques 128
    • Pour juger de l’origine hépatique de la PAL on mesure en parallèle l’activité gGT Gamma-glutamyltransférase (gGT) Généralités Participe au transport des acides aminés à travers les membranes Présente dans les cellules à fort pouvoir d’absorption et de sécrétion (foie, rein, pancréas, et prostate) Dans les hépatocytes, la gGT est microsomale L'enzyme présent dans le plasma provient presque toujours du foie Le muscle squelettique et le cœur sont dépourvus de gGT Variations physiopathologiques Valeurs de référence : Homme de 5 à 50 U/L Femme de 5 à 30 U/L Test le plus sensible de la fonction hépatique Alcoolisme augmentation isolée de la gGT La gGT augmente dans toutes le maladies hépatiques quelque en soit la cause : Nécrose hépatocellulaire maladie cholestasique Métastase hépatique Lactate déshydrogénase Technique de dosage pH 8,8 - 9,8 Lactate + NAD  Pyruvate + NADH,H+ pH 7,4 - 7,8 L'équilibre de la réaction dépend du pH : Lactate Pyruvate favorisée par pH alcalin Pyruvate Lactate favorisée par pH neutre L’activité est déterminée en mesurant la diminution de l’absorbance à 340 nm Variations physiopathologiques Valeurs de référence : LDH (pyruvate lactate) 37° : 200 à 380 U/L C L’âge et le sexe n’influencent pas les valeurs de référence 129
    • Contexte clinique Maladie hépatique LDH < ALAT Maladie musculaire LDH ≈ ASAT et LDH << CPK 2- Clearance des Métabolites & Drogues La bilirubine Étape splénique Érythrocytes âgés Rate Hémoglobine Globine Acides aminés Autres protéines (réutilisés Hème héminiques ou catabolisés Hème oxygénase Co, Fe2+Réutilisés Biliverdine biliverdine réductase Bilirubine libre (non conjuguée) Non hydrosoluble et hautement toxique 130
    • Dans la circulation Rate Bilirubine libre (non conjuguée) Liposoluble et hautement toxique Circulation albumine sanguine Bilirubine Liée à l’albumine Foie Pôle vasculaire des hépatocytes Bilirubine libre Étape hépatique Foie Pôle vasculaire Bilirubine des hépatocytes Uridine-diphosphoglucuronosyl transféras (UDPGT) Diglucuronide de Bilirubine (Bilirubine conjuguée) Pôle biliaire secrétée dans la bile des hépatocytes Élimination des pigments biliaires Oxydation dans la lumière intestinale Urobiline et stercobiline Élimination fécal qui confèrent aux selle leur couleur Réabsorption (cycle entéro-hépatique): Excrétion dans les urines sous forme oxydée (urobiline et stercobiline ) 131
    • Confèrent aux urines leurs coloration Ammoniac (NH3) Le foie élimine l’ammoniac de la circulation en le transformant en urée L’urée est ensuite excrété par les reins Les dysfonctionnements hépatiques sévères Hépatite fulminante Shunt porto-systémique (veine cave) ◊ Élévation de l’ammoniémie L’ammoniémie est utilisé pour confirmer le diagnostic et suivre l’encéphalopathie hépatique Acides biliaires Sont normalement recyclés par cycle entéro-hépatique Si défaut de captation hépatique ou obstruction des voies biliaires ◊ Augmentation de la [acides biliaires] dans le plasma et prurit Drogues exogènes Des molécules comme : Le vert indocyanine Le sulfobromophthaléine (BSP), L’antipyrine, La caféine Le rose bengal Sont exclusivement captées et excrétées par les hépatocytes ◊ leur Clairance est utilisée pour estimer le flux sanguin hépatique III- Exploration des fonctions de synthèse Temps de Prothrombine (TP) Dépend de la concentration plasmatique des facteurs de la coagulation Facteurs synthétisés par le foie ◊ Indicateur des fonctions hépatique de synthèse Demi-vie plasmatique de ces facteurs < 1 heure Répond rapidement aux variations dans les capacités hépatiques de synthèse Cause de la prolongation du TP Insuffisance hépatique Déficit en vitamine K 132
    • Consommation excessive des facteur (CIVD) Albumine Synthétisée par le foie à un taux de 100 to 200 mg /jour Demi-vie plasmatique longue 2 à 3 semaines Causes de la perte d’albumine syndrome Néphrotique entéropathie avec perte de protéines, brûlure sévère Hypoalbuminémie Indicateur important des maladies hépatiques chroniques (après élimination des autres causes) B- Exploration Biochimique des Pathologies hépatiques 1- Ictères Généralités Ictères = traduction clinique d'une accumulation de bilirubine L’hyperbilirubinémie est causée soit par: Augmentation de la formation du pigment OU Défaillance des mécanismes de son élimination L’ictère est Cliniquement décelables : Conjonctives [bili] > 25 mg/L Peau + muqueuse > 50 mg /L Les Ictères sont classés en 5 groupes : 1- Excès d'apport Causes Dépassement des possibilités d'épuration du foie qui sont normales Étiologie ictères par hyperhémolyse Anomalies biochimiques L’augmentation de la bilirubine sérique porte exclusivement sur la forme non conjuguée augmentation de l'urobilinogène et du stercobilinogène dans les selles et les urines 133
    • 2- Défaut de transfert ou conjugaison Causes Bilirubine produite en quantité normale mais transfert ou conjugaison insuffisants étiologie Chez l’adulte Maladie de Gilbert () Chez l'enfant : Déficits héréditaires en UDPGT ou immaturité enzymatique Transitoire en UDPGT) Anomalies biochimiques Augmentation de la bilirubine libre L'urobilinogène fécal est abaissé 3- Défaut d'excrétion cellulaire Causes Anomalies d’excrétion hépatocyto-canaliculaire de la bilirubine conjuguée Étiologie (maladies ictériques autosomiques ) Maladie de Dubin Johnson Syndrome de rotor Anomalies biochimiques Augmentation importante de la bilirubine conjuguée Urobilinogène fécal diminué + présence d'urobiline dans l'urine 4- Défaut de transfert, conjugaison et excrétion Cause : perturbations des fonctions hépatocytaires de diffusion, de conjugaison et d’excrétion Étiologie Hépatites virales ou toxiques Stéatoses et cirrhoses hépatiques Anomalies biochimiques Ictère mixte, augmentation de la bilirubine libre et de la bilirubine conjuguée Augmentations des enzymes de cholestase: PAL, 5'-NU, g GT 134
    • 5- Obstruction des voies biliaires Voies biliaires intrahépatiques Causes : lésions bouleversant l'architecture du foie Étiologie : Hépatites, Cirrhoses, Cancers ou de métastases hépatiques Voies biliaire extrahépatiques Cause : Obstacles sur la voie biliaire principale Étiologie Lithiases biliaire, Cancers des voies biliaires Cancers de la tête du pancréas Anomalies biochimiques lors de l’obstruction biliaire Ictères à bilirubine conjuguée quasi exclusive Pigments biliaires abondants dans l'urine Urobilinogène fécal absent Prurit : acides Biliaires élevés dans le plasma les urines et les tissus Activités des enzymes de la cholestase élevées 2- Cytolyse hépatique Définition Inflammation et nécrose hépatiques par des mécanismes variés : Infectieux (virus hépatites A, B, C..) Toxique (éthanol…) Médicamenteux (paracétamol) Auto anticorps Les causes virales et médicamenteuses sont les plus fréquentes Signes cliniques Expression clinique très variable Asymptomatique (sans ictère) Aiguë ou chronique Fulminante avec insuffisance hépatocellulaire Typiquement : syndrome pseudogrippal : avec courbature fièvre, fatigue et ictère L’hépatite virale est déclarée chronique si l’inflammation persiste plus de 6 mois L’hépatite fulminante débouche dans 80% des cas sur une encéphalopathie hépatique Sémiologie biologique 135
    • ALAT et ASAT sont des marqueurs sensible de la nécrose hépatique Les transaminases manquent de spécificité tissulaire L’origine hépatique du désordre est confirmée par l'activité de la gGT Le foie possède une telle grande réserve fonctionnelle L’insuffisance hépatocellulaire n’apparait qu’à un stade avancé de la maladie 3- Cholestase Définition de la cholestase Diminution ou arrêt du flux biliaire Soit par obstruction des voies biliaires : Extra-hépatiques Intra-hépatiques Ou par pathologie de l'hépatocyte qui bloque : Soit la captation active des acides biliaires Soit leur transformation Soit leur sécrétion active canaliculaire Sémiologie biologique Acides biliaires augmentés Augmentation de la cholestérolémie et des phospholipides Augmentation des activités enzymatiques de : PAL, gGT, 5’NU et leucine aminopeptidase Bilirubinémie augmentée Toujours dans cholestase extrahépatique Dans cholestase intrahépatique ictérique Conséquences de la cholestase Les composés liposolubles ne peuvent pas être absorbés Carence en vitamines liposolubles : Vit A, Vit D, Vit K Les lipides non absorbés stéathorhée Si cholestase ictérique Absence de bilirubine intestinale décoloration ces selles Les urines sont foncées car présence de Sels biliaires et de Pigments biliaires Deux grand types de cholestase **Cholestase extrahépatique 136
    • Causes : Obstruction des voies biliaires extrahépatiques étiologies Lithiase biliaire Cancer de la tête du pancréas Clinique Prurit, Ictère (cholestase toujours ictérique) Hépatomégalie dilatation de la vésicule biliaire Selles décolorées, riches en graisses, urines foncées Radiologie : voies biliaires extrahépatiques dilatées suffisant pour faire le diagnostic **Cholestase intrahépatique Étiologies: Hyperosmolarité sanguine: modification de l'équilibre de Donnan cholestase fonctionnelle Atteinte du parenchyme hépatique et/ou des voies biliaires intra- hépatiques : l’hépatite, Cirrhose, cancer Sémiologie clinique: Prurit Hépatomégalie et Hépatalgie, Vésicule biliaire normal Ictère SI trouble de l'élimination de la bilirubine 4- Cirrhoses Définition Lésions hépatocytaires (parenchyme) Inflammation du tissu mésenchymateux hépatique Fibrose diffuse et extensive Nodules de régénération, non fonctionnels Désorganisation de l'architecture hépatique Perturbation du système vasculaire varices oesophagiennes + hypertension portale Physiopathologie Le tissu hépatique est constitué de 2 types de cellules : 137
    • Cellules parenchymateuses ou hépatocytes, bipolaires (pôles sanguins et biliaire ) Cellules mésenchymateuses (Kupffer): barrière entre les milieux extérieur et intérieur Les hépatocytes contiennent les enzymes nécessaires aux grand métabolismes Fonctions spécifiques du foie Synthèse des protéines: Albumine, Facteurs de coagulation, transferrine … Capacité de détoxification : ammoniac (cycle de l'urée), bilirubine Stockage : Vitamine B12, Fer Cirrhose altération de ces fonctions Explorations biologiques **Physiopathologie Insuffisance hépatocellulaire Cytolyse hépatocytaire Réaction inflammatoire Altération des fonctions Excréto-biliaire Épuration plasmatique **Signes biologiques Insuffisance hépatocellulaire Diminution du taux de prothrombine (TP) Puis diminution des autres protéines synthétisées par le foie transferrine Albumine Fibrinogène Inflammation mésenchymateuse Rapport IgA / transferrine Valeur normal < 1,8 Cirrhose : dès le stade précoce, le taux est supérieur aux valeurs usuelles Taux IgA augmente inflammation mésenchymateuses Taux de transferrine baisse par insuffisance hépato-cellulaire Signes biologiques Supplémentaires au stade de décompensation 138
    • @Syndrome d'hypertension portale Envahissement hépatique par un tissu fibronodulaire splénomégalie, circulation veineuse collatérale abdominale et ascite Transsuda = Liquide jaune citrin, pauvre en cellules et en protéines (< 20 g/l) @Encéphalopathie hépatique Si insuffisance hépatocellulaire sévère Cliniquement : Troubles du comportement de type confusionnel Puis coma agité puis profond Biologiquement : Ammoniémie 10 à 20 x N et urémie abaissée Absence de destruction des dérivés phénoliques Urines et haleine avec odeur «Foetor hépaticus» Étiologie Hépatites virales chroniques Intoxication alcoolique Cirrhose biliaire primitive Maladie de Wilson Récapitulatif Examen Insuffisance Cholestase Cholestase Biologique hépatocellulaire extrahépatique intrahépatique Acides biliaires ± N   Bilirubine totale     (si ictérique) Bilirubine N    (si ictérique) conjuguée Phosphatase  (1 à 3 X)   (2 à 10 X)   (2 à 20 X) alcaline Gamma GT    AST UI/I   (5 à 100 X)  (1 à 5 X)  (1 à 5 X) ALT UI/I   (5 à 100 X)  (1 à 5 X)  (1 à 5 X) Temps de  non modifié  corrigé par Vit K  corrigé par Vit K prothrombine par vitamine K (Injection) (Injection) 139
    • Albumine  < 30 g/I > 30 g/I > 30 g/I Syndrome Biochimique de l’Infarctus du Myocarde PLAN I. Généralités sur l'infarctus du myocarde 1. Définition 2. Épidémiologie 3. Physiopathologie II. Enzymes cardiaques : 1. Transaminases 2. Créatine kinase et CKMB 3. Lactate déshydrogénase III. Myoglobine IV. Les Troponines V. Quels marqueurs choisir ? I-Généralités sur l'infarctus du myocarde 1-Définition de l’IMC Manifestation d'insuffisance coronarienne aiguë Suite à l'occlusion thrombotique d'une artère coronaire épicardique Cas plus rares spasme artériel prolongé Nécrose ischémique + amputation du potentiel contractile du ventricule gauche Pronostic grave, dépendant de : Importance de la destruction myocardique Stabilité électrique du cœur 2- Épidémiologie Affection fréquente 100 000 infarctus par an en France Prédominance masculine Fréquence s'égalise dans les deux sexes 5 ans après la ménopause Deux Gradients 140
    • Nord-sud : plus fréquent dans les pays nordique Ouest-est (5 fois plus pays de l'est, que pays occidentaux) 3-Physiopathologie IMC et thrombose coronaire Syndromes coronariens aigus : IMC avec onde q IMC sans onde q Angine Instable Thrombus Pas de Symptômes Angine Séquence des Événements Rupture de plaque ou érosion de l'endothélium Œdème cellulaire Accumulation de catabolites et d'ions calciques + production de radicaux libres cytotoxiques Mort cellulaire = disparition des noyaux + vidange du cytoplasme Mort cellulaire trous au niveau de la membrane cytoplasmique contenus cellulaires sort selon taille et solubilité Les marqueurs cytoplasmiques de petite taille apparaissent rapidement Les molécules plus grandes et plus complexes apparaissent plus tard Contenu myocardique 141
    • Myoglobine Actine, CK, AST Myosine Troponine LDH Mécanisme de libération Les marqueurs utilisés ne sont libérés qu’en cas d’atteinte cellulaire irréversible Tous des protéines ne sortent pas de la cellule avec l’ischémie Donc : Libération de marqueur = mort cellulaire II-Enzymes cardiaques 1-Transaminases Dosage de l’ALAT ALAT (Sérum) Alanine + α-cétoglutarate  Pyruvate + Glutamate Lactate déshydrogénase Pyruvate + NADH,H+  NAD + Lactate L’activité est alors déterminée en mesurant la diminution de l’absorbance à 340 nm 142
    • Dosage de l’ASAT ASAT (Sérum) α--cétoglutarate +Aspartate  Glutamate + Oxaloacétate malate déshydrogénase Oxaloacétate + NADH,H+  Malate + NAD+ L’activité est alors déterminée en mesurant la diminution de l’absorbance à 340 nm Signification clinique ALAT n’est abondante que dans foie et muscle Atteinte hépatique augmentation ASAT et ALAT dans le plasma ALAT/ASAT > 1 Atteinte musculaire : augmentation ASAT et ALAT dans le plasma ALAT/ASAT < 1 Augmentation de ASAT >> augmentation ALAT origine musculaire ou cardiaque Valeurs de référence Activités ASAT et ALAT dans érythrocytes respectivement de 15 et de 7 fois supérieures au plasma Éviter l’utilisation de tout sérum hémolysé Valeurs de référence entre 5 et 35 U/L (37° C) À la naissance, taux x 2 puis décroissance valeur adulte vers l’âge de 6 mois Les activités des deux enzymes sont plus élevées chez l’homme que chez la femme Signification clinique ASAT particulièrement abondante dans : Foie Rein Muscle squelettique et Cœur Pancréas et Cerveau ALAT présente dans tous ces tissus 143
    • Mais est abondante seulement dans le Foie Si augmentation ASAT avec ASAT > ALAT atteinte cardiaque ou musculaire 2-Créatine kinase et CKMB Généralités Enzyme essentielle du métabolisme musculaire Catalyse la phosphorylation réversible de la créatine par l’ATP en présence de Mg2+ Permet de stocker l'énergie sous forme directement utilisable Retrouvée dans tous les organes sous deux formes cytosolique et mitochondriale Dosage de l’activité CPK totale Créatine Kinase (pH 6 à 7) Créatine phosphate + ADP Créatine + ATP ◊ couplage réactions auxiliaires et indicatrices Hexokinase ATP + Glucose  ADP + D-G6P G6P Déshydrogénase G6P+NADP  phosphogluconolactone+NADPH2+H+ L’apparition du NADPH2 est mesurée à 340 nm Les isoenzymes de la CK La molécule de CK est un dimère résultant de l'association de deux monomères : M (muscle) B (cerveau) Localisations tissulaires prédominantes : Cerveau CK1 Myocarde CK2 Muscle squelettique CK3 Intervalles de référence CK totale Femme : 30 à 200 UI/L Homme : 40 à 250 UI /L Isoenzymes 144
    • CK3 prédominante > 97% CK2 < 3%, CK 1 indétectable Variations biologiques Âge : Élévation à la naissance et jusqu'à 1 mois avec présence de CK 1 (BB) dans les 24 heures suivant l'accouchement Exercice physique : Élévation de l'isoenzyme CK3, maximale à la 6ème heure (retour à la normale en 3 jours) Absorption de médicaments : Neuroleptiques en particulier Grossesse : Diminution de l'activité CK Variations pathologiques ** Maladies musculaires Activité CK sérique toujours augmentée dans : Syndrome d’écrasement de membres Chocs traumatiques Rhabdomyolyse Myopathies congénitales : myopathie de Duchenne (10N < CK < 100 N) utilisées pour le dépistage néonatal de cette maladie) Brûlures étendues : Augmentation surtout de l’isoenzyme CK3 **Infarctus du myocarde Créatine Kinase totale : Nette augmentation de l'activité totale Pic de CK totale à 22 h ≈ après l’IDM Retour à la normale se tait en 72 h ≈ Isoenzymes : CK2 et CK3 sont prédominantes Pic de l’isoenzyme CK2 à 7 h ≈ plus précoce Retour à la normale se fait en 41 h 145
    • Autres affections cardiaques Traitement thrombolytique : Pics de CK3 et CK2 entre 4 et 11 heures après le début de la thérapie Retours à la normale plus précoce Chirurgie cardiaque élévations des isoenzymes CK3 et CK2 Affections neurologiques Augmentation surtout de l’isoenzyme CK1 3-Lactate déshydrogénase Caractéristiques de la LDH Catalyse l'oxydation réversible du lactate en pyruvate: pH 8,8 - 9.8 Lactate + NAD  Pyruvate + NADH,H+ pH 7,4 - 7,8 L'équilibre de la réaction dépend du pH : Transformation du lactate en pyruvate favorisée par pH alcalin Transformation du pyruvate en lactate favorisée par pH neutre Caractéristiques Enzyme cytoplasmique essentielle à la glycolyse anaérobique Présente dans toutes les cellules de l'organisme Particulièrement abondante dans : Foie Cœur Muscle squelettique Érythrocytes Rein Variations physiopathologiques **Valeurs de référence Dépendent de la méthode de dosage : Pyruvate lactate à pH 7,4 200 à 380 U/L Lactate pyruvate à pH 9,0 50 à 150 U/L L’âge et le sexe n’influencent pas les valeurs de référence Signification clinique LDH : enzyme ubiquitaire augmentation dans nombre de pathologies 146
    • Maladies musculaires Maladies rénales Maladies hépatiques Cancer Maladies hématologiques Valeurs les plus élevées dans l'anémie mégaloblastique Contexte clinique Maladies hépatiques Activité moindre que celle des aminotransférases Maladies musculaires Activité LDH rejoint celle de l'ASAT Très inférieure à la CPK Infarctus du myocarde LDH commence à augmenter à la 12 heures Atteint un maximum 48 à 72 heures Demeure élevée durant 10 à 14 jours A son maximum, l'activité LDH ≈ 3 x N III-Myoglobine Structure et Localisation Métalloprotéine globulaire constituée de : Une seule chaîne polypeptidique de 153 AA et de masse moléculaire 18 kD Un groupement prosthétique héminique contenant un atome de fer Protéine spécifique des muscles squelettiques et du myocarde Intervient dans leur oxygénation Métabolisme Biosynthèse : Globine ribosomes Hème répartie entre mitochondrie et cytoplasme Ensuite fixation de fer ferreux sur le noyau porphyrine Excrétion : Libérée dans les liquides extracellulaires Quantité 0,34 mg/24h (30 kg de masse musculaire) 147
    • Catabolisme : Myoglobine intracellulaire protéases intramusculaire Myoglobine extracellulaire parenchyme rénal Propriétés fonctionnelles Très forte affinité pour l'oxygène à 37° supérieu re à celle de l’hémoglobine C Assure deux fonctions : Transfert : capte l'oxygène extracellulaire pour son utilisation mitochondrial Stockage (environ 10 % de l'oxygène total du corps humain) La concentration normale du plasma de myoglobine est faible (entre 25 et 70 µg/l) Valeurs de référence < 70µg/l Intérêt Atteinte muscle ou cœur libération de myoglobine Apport du dosage de la myoglobine (IMC): Apparition rapide diagnostic précoce de l’IMC Dispenser rapidement un traitement thrombolytique Suivi de l'efficacité d’une thrombolyse Techniques de dosage Méthodes immunométriques Très sensibles et très spécifiques Nécessite instrumentation dédiée Immunoprécipitation en présence de particules de latex : Si myoglobine, > 90 µg/l les particules s'agglutinent au lieu de rester dispersées Test semi quantitatif titre Myoglobine et Pathologie cardiaque [Myoglobine] > 90 µg/l lésion musculaire pouvant être d'origine myocardique Augmentation sérique  à plusieurs causes myocardiques : Infarctus du myocarde (IDM) Angine de poitrine (angor) Péricardite aiguë Cardiomyopathie 148
    • Opérations à cœur ouvert Cathétérisme Cinétique de la myoglobine dans l’IDM Élévation précoce : 2 à 5 heures après les premiers signes cliniques Pic atteint entre la 8ème et la 12ème heure Retour aux valeurs normales entre la 36ème et la 50ème heure L'élévation de la myoglobine précède de 4 heures celle de la CK Myoglobine et diagnostic de l’IDM Test d’orientation biochimique Renforce les critères cliniques et électriques Son intérêt se situe aussi dans : Le suivi de l'évolution de l'IDM pour apprécier l'ampleur de la nécrose myocardique Pour percevoir l'apparition éventuelle d'une nouvelle extension de l'infarctus Intérêt dans la fibrinolyse La confirmation d'un IDM est le point de départ d'un traitement fibrinolytique Ce traitement doit être entrepris dans les 4 heures après les premiers signes cliniques Si thrombolyse est efficace Reperfusion Augmentation importante des concentrations des enzymes et des protéines Cinétique dans la fibrinolyse Moins de 2 heures après fibrinolyse : La myoglobine atteint un taux significativement élevé Puis revient rapidement à la normale IV-Les Troponines Physiologie Complexe incluant : Troponine T Troponine I Troponine C Rôle physiologique 149
    • Dans l’interaction entre actine et myosine régulée par le calcium Structure des fibres myocardiques (diapo50) Nature des isoformes les 3 isoformes T, I et C, sont des protéines entièrement distinctes La Troponine T du myocarde est différente de l’isoforme T musclaire Élévation des Troponines dans les pathologies cardiaques non coronariennes Dommages myocardique sans ischémie mais (apoptose) : L’embolie pulmonaire La péricardite Myocardite Poussées hypertensives Poussées d'insuffisance cardiaque Troponine et IDM La libération de troponine est hautement spécifique de dommage myocardique La présence de troponine dans le sang est équivalente de mort cellulaire cardiaque Mais [troponine] élevée traduit un IDM seulement si dosage dans un contexte de : 150
    • Cardiopathie ischémique PLUS scène clinique récente V-Quels marqueurs choisir ? Généralités Myoglobine recommandée comme meilleur marqueur précoce Troponine cardiaque I ou T marquer définitif (sensibles spécifiques) Les marqueurs n’ont pas d’indication pour diagnostiquer les l’IMC visibles à l’ECG Deux marqueurs sont généralement prescris : Myoglobine marqueur précoce Troponine marqueur définitif Cinétique des marqueurs sériques de l’infarctus du myocarde 20 Multiples de la limite de référence supérieure Myoglobine 15 Troponine T CK-MB LDH 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 10 Jours après le déclenchement du IMA 151
    • Sensibilités relatives des marqueurs électrique, radiologique et biochimiques de l’IMC Ta ill 10 e 0 de 1 L’I 0 M C 1 en gr 0. a 1 m m 0.0 e 1 0.00 1 E.C.G ECH CK/AS CK- Troponin . O T MB e Variations des [protéines Cardiaque] avec la thrombolyse C on Succès de la thrombolyse ce nt IMC Normal ra Thrombolyse échouée tio n Re lat iv e Temps après l’infarctus 152