exploration de la fonction renale
DESCRIPTION
Présentation des différents marqueurs de l'insuffisance rénaTRANSCRIPT
Exploration fonctionnelle rénale
!MBOUSSOU Yoan – interne Laboratoire de Biochimie 2011/2012
CORTEX (VAISSEAUX)
MÉDULLAIRE (NÉPHRONS)
BASSINET (URETERE)
LE NÉPHRON
Unité fonctionnelle du rein
• Régulation du milieu intérieur
• Excréteur de déchets
• formation de l’urine
Le rein, un organe noble
!
• En eau
• En électrolytes
Maintient volume
Filtration, réabsorption et Excretion
!
!
– Urée
– Créatinine
– Acide urique
– Médicamentss et autres exogènes
La Fonction EXCRETOIRE
élimination des déchets du métabolisme plasmatique via l’urine
• Rénine
• Erythropoïétine
• Vitamine D active
Régulation hémodynamique vasculaire et rénale
La Fonction ENDOCRINE
Régulation hémodynamique vasculaire et rénale
La RENINE
Régulation hémodynamique vasculaire et rénale
La RENINE
Hormone de nature glycoprotéique sécrétée à 90 % par le CORTEX RENAL
L’ERYTHROPOÏETINE (EPO)
Facteur de croissance des précurseurs des GR
L’ERYTHROPOÏETINE (EPO)
Facteur de croissance des précurseurs des GR
L’ERYTHROPOÏETINE (EPO)
Participe au métabolisme phosphocalcique
VITAMINE D ACTIVE
L’insuffisance rénale
• Complexe
• Fréquente +++
• Augmentation
• Urgence
• Nécessité d’un Diagnostic précoce
• Impact sur la prise en charge --> EER ?
• PEC selon étiologie
Généralités
• ’’ état pathologique résultant de la baisse brutale du débit de filtration glomérulaire ‘’
• Diminution du nombre de néphrons fonctionnels
• rétention des déchets azotés
• déséquilibre de l’homéostasie hydroélectrolytique.
IRA Insuffisance Rénal Aigu
• DFG est le meilleur indice global de la fonction rénale
!
• Le principal paramètre utilisé en pratique courante pour évaluer la fonction glomérulaire = créatininémie
IRA Insuffisance Rénal Aigu
• Asymptomatique +++
• diagnostiquée devant une élévation de la créatinine sanguine.
• diminution du débit urinaire.
• anomalies biologiques (hyperK+…)
• signes cliniques tardifs et non spécifiques.
Circonstances de découverte
• antécédents du patient
• événements médicaux récents
• examen clinique
• traitements pris et en cours
• examens biologiques
• échographie rénale et des voies urinaires
Affirmer l’IRA
définition clairance traitement
IR légère 60-100 Ø
IR modérée 30-60 Mesures de protection rénale
IR sévère 15-30correction des troubles
hydroélectrolytique, acido- basique, ou phosphocalciques.
IR évoluée 10-15traitements substitutifs , dialyse.
IR terminale < 10
Quantifier l’insuffisance rénale
Pré-rénale ( cause fonctionnelle)
Etiologies
• Hypovolémie
• Hypoperfusion rénale
• Médicaments
De l’IRA pré rénale ou fonctionnelle +++
• hypo perfusion rénale avec parenchyme intact
Etiologies
Post-rénale ( cause obstructive)
Etiologies
• Lithiase obstructive
• Tumeur pelvienne
• Hypertrophie bénigne de la prostate
• Ligature chirurgicale accidentelle
rénale ( cause organique )
Etiologies
• Nécrose tubulaire aiguë
• Glomérulonéphrite
Etiologies
IRC Insuffisance Rénal Chronique
Réduction permanente de la masse fonctionnelle
rénale
> 3 mois
IRC Insuffisance Rénal Chronique
Plusieurs stades
STADE DESCRIPTION DFG (ml/min/1,73 m2)
1 MRC >90
2 IR légère 60 à 89
3 IR modérée 30 à 59
4 IR sévère 15 à 29
5 IR terminale < 15
IRC Insuffisance Rénal Chronique
� L’IRC est 2 à 3 fois plus fréquente chez l’homme que chez la femme
!� Sa fréquence augmente avec l’âge
� 1 cas / 10 000hommes < 40 ans � 1 / 1000 hommes > 75 ans
!� 30 000 dialysés en France � 7000 patients en attente de greffe � 2000 greffes par an
IRC Conséquences
� Altération de la filtration glomérulaire � Accumulation de déchets azotés (urée, créatinine, acide urique) et de toxines urémiques
!� Altération des fonctions tubulaires
� Altération de l’équilibre hydro-‐electrolytique !� Altération des fonctions endocrines
� Baisse de l’EPO � Baisse de calcitriol
• Pb précocité
• Pb sensibilité
• Pb spécificité
Marqueurs classiques de l’IR
• Etre totalement filtré / non réabsorbé / non sécrété par l’appareil rénal
• Différencier IRA et IRC
• Différencier les sous types d’IRA
• Identifier l’étiologie précise
• Etre prédictif de l’intensité de l’IRA
• Facteur pronostic
• Mise en place de thérapeutique adaptée
Critères d’un bon marqueur de la fonction rénale?
• Non invasif et sanguin
• Facile à réaliser
• Rapide
• Reproductible
• Sensible
• Spécifique
• Précocité - cinétique rapide
• Coût faible
Dont dosage
LES DIFFERENTS MARQUEURS DE LA FONCTION RENALE
Le Débit de Filtration Glomérulaire (DFG)
Le Volume de liquide filtré par le rein par
unité de temps
Pourquoi le DFG ?
• Sa Diminution précède la symptomatologie de l’IR
• Baisse corrélée à certaines lésions morphologiques (degré de fibrose tubulo-interstitielle)
• DFG dépend du nombre de néphrons fonctionnels, des propriétés de la membrane de filtration, du flux sanguin rénal
Attention au DFG
• Le DFG peut rester normal dans les phases précoces de maladies rénales
• Peu sensible au cours de la phase précoce
• Vision partielle du rein
ESTIMATION du DFG
� Clairance de la créatinine « calculée » � Formule de Gault et Cockroft
!!(140 – âge) x poids x k ml/min créatininémie
k=1,04 (femme) k=1,23 (homme)
Attention à la formule de Gault et Crockroft
Attention à la formule de Gault et Crockroft
Attention à la formule de Gault et Crockroft
Attention à la formule de Gault et Crockroft
Attention à la formule de Gault et Crockroft
ESTIMATION du DFG
� Formule MDRD (Modification of the Diet in Renal Disease
CLCR = K x 170 x Cr–0,999 x Âge–0,176 x U–0,170 x Alb0,318
ESTIMATION du DFG
� Formule MDRD (Modification of the Diet in Renal Disease
! mieux corrélée au DFG
meilleures performances diagnostiques plus précise en cas d ’insuffisance rénale !
plus compliquée sous-estime les DGF normaux et hauts
+
-
ESTIMATION du DFG
� Formule de SCWHARTZ (PEDIATRIE) !
Cl = K x TCréatm
K = 29 (Nouveau-né) K = 40 (Nourisson) K = 49 (Enfant jusqu’à 12ans)
ESTIMATION du DFG
� Clairance de la créatinine « mesurée » !
Cl = U x VP
(U) Créatinine urinaire (en umol/l) (P) Créatinine plasmatique (en umol/l) (V) Débit urinaire (en ml/min) sur 24 HEURES
• polysaccharide du fructose exogène, • petit PM +++ • physiologiquement inerte , • non stockée par les tissus , non lié aux Pr plasma • éliminé librement au niveau du glomérule • clairance de l'inuline est strictement égale au DFG !!!
Clairance de l’inuline
Clairance de l’inuline
méthode de référence pour l’estimation du DFG (Gold Standard!)
!!difficile a mettre en œuvre
+
-
La créatinine
– Produit azoté du métabolisme musculaire dérivant de la créatine
– Biosynthèse de la créatine: hépatique+++ – Production constante – Dépend de la masse musculaire
– Formation de la créatinine dans le muscle – Elimination rénale +++ – Reste relativement stable.
– Permet d'apprécier le DFG et donc la fonction rénale
La créatinine
La créatinine
– Méthode colorimétrique (cinétique de Jaffe) – Méthode enzymatique
–à lecture UV –action d’une oxydase spécifique
Différentes méthodes de dosage
Méthode enzymatique
Méthode enzymatique
Créatinin H2O Créatine+Créatinase
Méthode enzymatique
Créatinin H2O Créatine+Créatinase
Créatine H2O Sarcosine Urée+
Créatine aminohydrolase
Méthode enzymatique
Créatinin H2O Créatine+Créatinase
Créatine H2O Sarcosine Urée+
Créatine aminohydrolase
Sarcosin O2 Glycine Formaldéhyde H2O2H2O+ +Sarcosine oxydase
Méthode enzymatique
Créatinin H2O Créatine+Créatinase
Créatine H2O Sarcosine Urée+
Créatine aminohydrolase
Sarcosin O2 Glycine Formaldéhyde H2O2H2O+ +Sarcosine oxydase
H2O2 LeucodérivColoration % à la concentration en
créatinine+
Peroxydase
Méthode enzymatique
Créatinin H2O Créatine+Créatinase
Créatine H2O Sarcosine Urée+
Créatine aminohydrolase
Sarcosin O2 Glycine Formaldéhyde H2O2H2O+ +Sarcosine oxydase
H2O2 LeucodérivColoration % à la concentration en
créatinine+
Peroxydase
LABO
Méthode Enzymatique - lecture UV
Méthode Enzymatique - lecture UV
Créatinine CréatineCréatinase bactérienne
Méthode Enzymatique - lecture UV
Créatinine CréatineCréatinase bactérienne
Créatine ATP Créatine (P) ADP+Créatine kinase
+
Méthode Enzymatique - lecture UV
Créatinine CréatineCréatinase bactérienne
Sarcosine Pyruvate+Pyruvate kinase
ADP ATP+
Créatine ATP Créatine (P) ADP+Créatine kinase
+
Méthode Enzymatique - lecture UV
Créatinine CréatineCréatinase bactérienne
Sarcosine Pyruvate+Pyruvate kinase
ADP ATP+
Créatine ATP Créatine (P) ADP+Créatine kinase
+
Cinétique décroissante suivie à 340 nm
NADH.H++LDH
Pyruvate Lactate + NAD+
Méthode Enzymatique - Oxydase spécifique
+ +
Méthode Enzymatique - Oxydase spécifique
+ +
Créatinine SarcosineOxydase créatinase
H2O2
Méthode Enzymatique - Oxydase spécifique
+ +
Créatinine SarcosineOxydase créatinase
H2O2
Chromogène incoloreH2O2 H2O2 Chromogène coloré
Méthode Enzymatique - Oxydase spécifique
+ +
Créatinine SarcosineOxydase créatinase
H2O2
Chromogène incoloreH2O2 H2O2 Chromogène coloré
Chromogène incolore
Chromogène coloré
4- aminophénazone acide 3-5 dichloro 2 hydroxybenzène sulfonique
complexe quinone-imine rouge (absorbe à 520 nm)
Réaction de Jaffé
– Utilisation d’acide picrique en milieu alcalin
– Formation de picrate de sodium et de picrate de créatine --> coloration jaune-orangée.
!• tube sec ou héparinate de lithium. • à jeun si possible
• Prélèvements urinaires à effectuer sur 24h00
• Principe : – Technique de dosage direct – Méthode colorimétrique
Réaction de Jaffé
!• tube sec ou héparinate de lithium. • à jeun si possible
• Prélèvements urinaires à effectuer sur 24h00
• Principe : – Technique de dosage direct – Utilisation d’acide picrique en milieu alcalin -->
formation de picrate de sodium et de picrate de créatine --> coloration jaune-orangée.
Réaction de Jaffé
• + rapide
sensible
automatisable
peu coûteuse.
!
• - sensible a la température ( 37°C seulement ) spécificité
nombreuses interférences par divers chromogènes dont bilirubine, glucose,protéines, hémoglobine, céphalosporine.
Réaction de Jaffé
!
Homme 65 à 120 μmol/L
Femme 50à 100 μmol/L !
!
Enfant de 4 à 14 ans, 30% de ces valeurs.
!
Créatininémie
Créatininémie et DFG
Créatininémie
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
GFR
(mL/
min
)Serum
Cr (m
g/dL)
Time (days)
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Créatinine +
Possibilité de prise en charge précoce
Elevation tardive
!
•Pas d’influence par l’alimentation du sujet
•grossesse
•Fonction de la masse musculaire
•du sexe et de l’âge
!
Créatininémie - variations
Créatininémie• permet d’évaluer la fonction rénale
• indicateur pour évaluer la filtration glomérulaire
!
• Valeurs patho
• : fonte musculaire
• : IR
!
!• Homme : 7 - 18mmol/24h
• Femme : 5 - 16mmol/24h
• Permet de calculer la clairance
• En dehors de tte patho rénale , elle peut être considérée comme le reflet de l’importance de la masse protéique musculaire
Créatininurie
L’urée
déchet azoté majeur du catabolisme protéique
• Généralités
– déchet azoté majeur du catabolisme protéique
– = transformation ammoniac toxique
– soluble +++
– électriquement neutre
– peu toxique
– synthèse hépatique / cycle de l’urée
– élimination rénale +++
– pas de dégradation dans les tissus
L’urée
!
– tube sec ou hépariné.
– Mieux matin a jeun
!
!
Méthode enzymatique à l'uréase
Méthode Enzymatique - lecture UV
Méthode Enzymatique - lecture UV
Urée CO3
Uréase
+ NH4+H2O2 2-+2
Méthode Enzymatique - lecture UV
Urée CO3
Uréase
+ NH4+H2O2 2-+2
Cinétique décroissante suivie à 340 nm
NAD+GLDH
2-Oxoglutarate NAD+NH4+2+ 2L Glutamate + H2O2 2+
Méthode Enzymatique - lecture UV
Urée CO3
Uréase
+ NH4+H2O2 2-+2
Cinétique décroissante suivie à 340 nm
NAD+GLDH
2-Oxoglutarate NAD+NH4+2+ 2L Glutamate + H2O2 2+
LABO
✦ Prélèvement : sérum, plasma ou urine des 24 h
• Dosage à l'hypobromite
– déprotéiniser le sérum à l'acide trichloro-acétique
– ajout d'hypobromite de sodium en milieu alcalin => dégagement d'azote quantifiable via uréomètre
– rapport aux courbes de calibration
– + : rapide
– - : spécificité
L’urée - dosage
!
!
– pH acide
– température élevée
– urée + diacétylmonoxime =>diazine
– = chromogène orange => lecture à 520 nm.
– Spé / rapide
– sensible à la lumière.
Méthode au diacétylmonoxime
Adulte 2.5 à 7.5 mmol/L Enfant 2.5 à 5.5 mmol/L
Nourrissons 1 à 3 mmol/L
Urée - Valeurs physiologiques
!
!
!
• En fonction de l’apport en protides • En fonction du catabolisme protidique • En fonction de l’âge • Au cours de la grossesse (augmente) • En fonction de la diurèse !
Urée - Variations physiologiques
! Atteintes hépatiques Atteintes rénales
paramètre grossier de dépistage des maladies rénales.
Urée - En pathologie
Témoin majeur du catabolisme azoté
• Dosée ds l’urine
• Valeur physiologiques : 250-500mmol/24h
• Variation • apport alimentaire en protides
• l’âge
• infections urinaires à bactéries uréase+.
Urée urinaire = azoturie
Urée urinaire - Valeurs pathologiques
!Hypoazoturies
• IRA –IRC
• IH sévères
•États d’acidose (utilisation des éléments azotés pr éliminer les ions H+ ss forme de NH4+)
!Hyperazoturies
•Hypercatabolisme protidique
La Cystatine C
!• Inhibiteur de protéase
• Petit PM
• Toutes cellules nucléés.
• Taux constant
• Filtrée par le glomérule, complètement réabsorbée par le TCP et non sécrétée.
• Concentration sg ne dépend donc que du DFG
Cystatine C
• Bon marqueur atteinte glomérulaire
• Marqueur atteinte AIGU (>créatinine)
• Coût élevée (x2 créatinine)
• Absence de standardisation
Cystatine C
• rôle de protection contre les destructions des tissus cellulaires et extracellulaires dues au relargage d’enzymes par les cellules mortes ou malignes.
!!
• rôle dans la lutte contre les infections.
Cystatine C
• dosée par néphélémétrie
• Valeurs : 0,5-1 mg/L
!• Intérêt du dosage
• + sensible
• pas d’interférence
• indépendant du sexe- âge-masse corporelle-régime alimentaire
Cystatine C
• Greffé
• Obèse
• Cirrhotique
• Dénutris
• Diabétiques
Cystatine C
Utilisé actuellement pour le suivit de certains patients
NGAL
Gélatinase de Neutrophile Associée à la Lipocaline
SERVICE DE REA
!
• Mortalité = 15% si IRA « de néphrologie ».
• Mortalité = 50% si IRA de « réanimation ».
• Mortalité > 70% si IRA « de réanimation + EER».
SERVICE DE REA
40 à 50 % des sepsis sévères nécessitent une EER (épuration extra rénale)
!
Sepsis sévère :
22500 mort / an en France
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
GFR
(mL/
min
)Serum
Cr (m
g/dL)
Time (days)
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Créatinine +
Possibilité de prise en charge précoce
Créatinine ( > 2 jours )
Près de 40% des patients avec une baisse de la filtration glomérulaire ont une créatininémie normale
NGAL
• Protéine de 25 kDa
• Superfamille des lipocalines
• Ubiquitaire à faible dose (rein, estomac, poumon, colon)
BIOMARQUEUR PRECOCE
1 à 2 HEURES après agression
LA TECHNIQUE
Test Triage NGAL
• Immuno-dosage
• Lecture par fluorescence rapide
• détermination quantitative
250 ul de sang ou plasma sur tube EDTA
• Stabilité 8 heures à T° ambiante
• plusieurs mois à - 20°C
• Durée dosage : 15 min
La cassette-test
• Un anticorps monoclonal de souris anti-NGAL
• marqué par un agent fluorescent
• NGAL immobilisé sur phase solide
• stabilisants
L’échantillon est déposé
Sample Port
Mélange d’une fraction de l’échantillon avec le
réactif lyophilisé
Chambre de réaction
Contrôles indépendants
permettant de s’assurer que la réaction a lieu
convenablement
Controles internes (3)
L’échantillon est collecté
Poubelle
Séparation GR/plasma
Filtre
Une surface hydrophobe assure le
temps de réaction
Réaction
L’échantillon à doser et les Ac fluorescents sont stockés dans des
zones distinctes
Zone de lecture
• Bon marqueur précoce de l’IRA
• Examen pour l’instant occasionnel
• Réservé au service de REA
• Prix élevé : 28€ le test
• Marqueur de souffrance tubulaire ischémique
• Taux plasmatique stable au cours des 48 premières heures
• Valeur J0 semble suffisante
• Plus discriminant pour prédire la mise en EER
• Valeurs seuil NGAL J0 – ≥ 540 : EER précoce recommandée
– < 250 : EER précoce non recommandée
Il semblerait que…
CONCLUSION� Evaluation de la fonction rénale par la DFG
� Limites de la créatinine en tant que marqueur précoce du DFG
� limites de l’estimation de la DFG par la clairance calculée � Limites du dosage de la créatinine � Limites paradoxales / importance accordée à ce paramètre!
� NGAL / Cystatine C marqueurs précoces mais «trop cher»!
THE END
THE END