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Cours biochimie BTS_ABM2 2017-2018 C. Larcher 8- Exploration hépatique – / 15 –

EXPLORATION FONCTIONNELLE DU FOIE 1. Données physiologiques ........................................................................................................................... 2

1.1. Un organe volumineux ................................................................................................................. 21.2. Une double circulation ................................................................................................................. 21.3. Une unité fonctionnelle : le lobule hépatique ............................................................................... 21.4. Une unité de stockage : la vésicule biliaire .................................................................................. 2

2. Fonctions hépatiques ................................................................................................................................. 32.1. Fonctions biliaires ........................................................................................................................ 3

2.1.1. Pigments biliaires ............................................................................................................. 32.1.2. Sels biliaires (issus du cholestérol) .................................................................................. 4

2.2. Fonctions métaboliques ................................................................................................................ 52.2.1. Métabolisme glucidique ................................................................................................... 5

a. Stockage du glucose sous forme de glycogène ............................................................. 5b. Métabolisme du galactose et du fructose ...................................................................... 5c. Synthèse de glucose par la néoglucogenèse ................................................................. 5

2.2.2. Métabolisme lipidique ..................................................................................................... 5a. Formation de triglycérides ............................................................................................ 5b. Cétogenèse .................................................................................................................... 6c. Synthèses des lipoprotéines (VLDL et LDL) ............................................................... 6d. Synthèse du cholestérol ................................................................................................ 6

2.2.3. Métabolisme protéique ..................................................................................................... 6a. Synthèse de protéines ................................................................................................... 6b. Dégradation des acides aminés ..................................................................................... 6

* Les aminotransférases (transaminases) ............................................................. 6* La désamination oxydative du glutamate .......................................................... 7* Le cycle de l’urée .............................................................................................. 7

2.3. Fonctions d’épuration, de détoxification ...................................................................................... 72.3.1. Métabolisme de l’urée (uréogenèse) ................................................................................ 82.3.2. Métabolisme de l’éthanol ................................................................................................. 8

3. Syndromes hépatiques .............................................................................................................................. 83.1. Insuffisance hépato-cellulaire (IHC) ............................................................................................ 83.2. Ictères ........................................................................................................................................... 8

3.2.1. Ictère à bilirubine libre ou pré-hépatique ......................................................................... 93.2.2. Ictère à bilirubine conjuguée ou cholestase post-hépatique ............................................. 9

4. Analyses au laboratoire de biologie médicale ........................................................................................ 104.1. Diagnostic d’une cytolyse hépatique .......................................................................................... 10

4.1.1. ALAT/ASAT ................................................................................................................. 104.1.2. g-glutamyl-transférases (g-glutamyl-transpeptidase, g-GT, GGT) ................................. 10

4.2. Diagnostic d’une insuffisance hépatocellulaire .......................................................................... 104.3. Diagnostic d’une cholestase ....................................................................................................... 11

4.3.1. Phosphatases alcalines (PAL) ........................................................................................ 114.3.2. 5’-nucléotidase ............................................................................................................... 114.3.3. Bilirubine conjuguée ...................................................................................................... 11

4.4. Diagnostic d’un alcoolisme chronique ....................................................................................... 124.4.1. g-GT ............................................................................................................................... 124.4.2. Rapport IgA/transferrine ................................................................................................ 124.4.3. Bloc β-γ sur le protéinogramme ..................................................................................... 124.4.4. CDT (« Carbohydrate Deficient Transferrin ») ....... Erreur ! Le signet n’est pas défini.


1. Données physiologiques 1.1. Un organe volumineux

Le foie est la plus grosse glande annexe du tube digestif ; il pèse environ 1,2 à 1,5 kg. Il est situé sous le diaphragme, dans la cavité abdominale. Toute augmentation de sa taille s’appelle une hépatomégalie. On peut enlever jusqu’à un tiers du foie. Il se régénère alors en un an. 1.2. Une double circulation

• Une circulation systémique qui comprend l’artère hépatique qui provient de l’artère aorte et la veine hépatique qui quitte le foie pour rejoindre la veine cave inférieure.

• Un système porte qui, grâce à la veine porte hépatique, amène directement le sang des intestins au foie.

Figure 1 : anatomie du foie (vue externe et circulation sanguine)

http://www.chuv.ch/transplantation/cto-patients-familles-foie-anatomie-et-physiologie.htm

1.3. Une unité fonctionnelle : le lobule hépatique Au niveau histologique, l’unité fonctionnelle est le lobule. Les lobules ont une forme hexagonale et sont constitués de travées d’hépatocytes qui sont les

cellules les plus importantes du foie. Entre les lobules, se trouve la triade portale qui regroupe une branche de l’artère hépatique,

une branche de la veine porte et un canal biliaire.

Figure 2 : structure de l’unité fonctionnelle du foie, le lobule hépatique

http://www.motifolio.com/9111168.html

1.4. Une unité de stockage : la vésicule biliaire La vésicule biliaire permet un stockage temporaire et la

concentration de la bile. La bile est produite par les hépatocytes et est évacué par le canal hépatique. Le canal au niveau de la vésicule biliaire s’appelle le canal cystique. Canal hépatique et canal cystique se rejoignent pour former le canal cholédoque. Ce dernier rejoint l’intestin au niveau du duodénum.

Figure 3 : vésicule biliaire et voies biliaires


2. Fonctions hépatiques 2.1. Fonctions biliaires

2.1.1. Pigments biliaires Les pigments biliaires correspondent aux dérivés de la bilirubine (produit de

dégradation de l’hème de l’hémoglobine). Dans les macrophages du système réticulo-endothélial (SRE) de la rate ou de la moelle

des os rouges, le noyau tétrapyrrolique de l’hémoglobine est ouvert et réduit pour donner la biliverdine puis réduite en bilirubine (insoluble dans l’eau) qui est toxique et doit être éliminée. Le fer sous forme Fe2+ est recyclé et transporté vers les érythroblastes par la transferrine.

Figure 4 : dégradation de l’hème

http://www.medix.free.fr/rub/principaux-syndromes-digestifs.php

Comme la bilirubine est une molécule hydrophobe (non soluble), elle est prise en charge par l’albumine. Chez le sujet bien portant, c’est la seule forme circulante : bilirubine libre.

La bilirubine est captée par le foie où elle est conjuguée par liaisons covalentes à l’acide glucuronique. La bilirubine conjuguée soluble est excrétée dans la bile. Normalement, elle est absente du plasma ou présente à l’état de traces. https://www.youtube.com/watch?v=dJ_dasmimE4

𝐵𝑖𝑙𝑖𝑟𝑢𝑏𝑖𝑛𝑒𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 = 𝑏𝑖𝑙𝑖𝑟𝑢𝑏𝑖𝑛𝑒𝑙𝑖𝑏𝑟𝑒 + 𝑏𝑖𝑙𝑖𝑟𝑢𝑏𝑖𝑛𝑒𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑔𝑢é𝑒

La bilirubine conjuguée passe dans le duodénum où elle est réduite en urobilinogène puis en stercobilinogène par les bactéries intestinales. Ces deux molécules sont incolores. L’urobilinogène et le stercobilinogène sont oxydés au niveau du colon par l’oxygène pour donner de l’urobiline et de la stercobiline qui sont colorés (jaune et marron respectivement). Ces pigments sont à l’origine de la coloration des selles.

Une petite partie de bilirubine, d’urobilinogène et d’urobiline sont réabsorbées par les entérocytes et vont passer dans le cycle entéro-hépatique. Une partie de l’urobilinogène passe dans le sang et sera excrétée dans les urines sous forme d’urobiline à l’origine de leur coloration. L’urobiline est dosée dans l’urine ; c’est un marqueur d’hémolyse massive.

Le dosage de la bilirubine s’effectue par la méthode au diazoréactif. Seule la bilirubine soluble ou conjuguée (BC) est directement accessible au dosage : d’où le terme de « bilirubine directe » (BD). Pour doser la bilirubine totale (BT), il faut ajouter du DMSO qui stabilise la bilirubine non soluble dans la phase aqueuse (bilirubine non conjuguée ou libre ou indirecte).

𝐵𝑖𝑙𝑖𝑟𝑢𝑏𝑖𝑛𝑒𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 = 𝑏𝑖𝑙𝑖𝑟𝑢𝑏𝑖𝑛𝑒𝑖𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑏𝑙𝑒 + 𝑏𝑖𝑙𝑖𝑟𝑢𝑏𝑖𝑛𝑒𝑠𝑜𝑙𝑢𝑏𝑙𝑒

𝐵𝑖𝑙𝑖𝑟𝑢𝑏𝑖𝑛𝑒𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒 = 𝑏𝑖𝑙𝑖𝑟𝑢𝑏𝑖𝑛𝑒𝑖𝑛𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑡𝑒 + 𝑏𝑖𝑙𝑖𝑟𝑢𝑏𝑖𝑛𝑒𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑡𝑒


Figure 5 : catabolisme de l’hémoglobine

http://fr.slideshare.net/RajanmythMala/227-metabolism-of-bile-pigments-1

2.1.2. Sels biliaires (issus du cholestérol) Les sels biliaires sont des molécules à structure stéroïdienne synthétisées par les

hépatocytes à partir du cholestérol sous l’action d’une enzyme : la cholestérol 7a-hydroxylase.

Les acides biliaires formés par synthèse dans le foie sont qualifiés de « primaires », et ceux formés par les bactéries sont qualifiés de « secondaires ».

Les acides biliaires primaires (cholique et chénodésoxycholique) issus de la voie de formation des acides biliaires, sont conjugués dans le foie avec la glycine ou la taurine. On obtient des sels biliaires primaires de plus forte solubilité : glycocholate, glycochénodésoxycholate, taurocholate et taurochénodésoxycholate.

Acide cholique Glycocholate de sodium

Figure 6 : exemples d’acides et de sels biliaires primaire Dans l’intestin, ils sont déconjugués par les bactéries intestinales et donnent des acides

biliaires secondaires : les acides désoxycholiques et lithocholiques.

Désoxycholate de sodium

Figure 7 : exemples d’un sel biliaire secondaire

OH

HO

OH

OH

O

NH

HO

OH

OH

O

O-Na+

O

O-Na+

HO

OH

O


Une partie de ces acides biliaires est éliminée avec les selles et plus de 90 % est réabsorbé et retourne au foie pour être recyclé grâce au cycle entéro-hépatique.

Figure 8 : métabolisme des sels biliaires et recyclage entéro-hépatique

BSEP : bile salts export pump ; ISBT : ileal sodium-dependant bile salts transporter http://www.chups.jussieu.fr/polys/biochimie/LLbioch/POLY.Chp.3.11.html

2.2. Fonctions métaboliques

2.2.1. Métabolisme glucidique a. Stockage du glucose sous forme de glycogène par glycogénogenèse

Il a un rôle essentiel du fait de sa localisation grâce au système porte hépatique ; il est le premier organe à capter et à stocker le glucose alimentaire sous la forme de glycogène. b. Libération de glucose par glycogénolyse La glucose 6-phosphatase est une enzyme présente dans le foie. Le foie peut donc fournir du glucose aux autres tissus. c. Synthèse de glucose par la néoglucogenèse

Le foie est capable d’effectuer la néoglucogenèse à partir : • des acides aminés glucoformateurs dont l’alanine (transformation en pyruvate

par l’ALAT) • du lactate (cycle de Cori) • du glycérol grâce à la glycérokinase

d. Métabolisme du galactose et du fructose

Il est le seul à pouvoir convertir le galactose et le fructose soit en glucose soit directement en glycogène.

• Les galactosémies : Des défauts du métabolisme glucidique hépatique en galactokinase ou en UDP-glucose

galactose 1-P-uridyl transférase sont responsables des galactosémies congénitales. • Les fructosémies :

L’intolérance héréditaire au fructose correspond au déficit en fructose-1-P aldolase. Le fructose 1-P s’accumule et est hautement toxique. C’est une maladie mortelle du nourrisson. 2.2.2. Métabolisme lipidique

Le foie synthétise de nombreux lipides à partir des acides gras (phospholipides, triglycérides) et à partir de l’acétyl-CoA qui provient de la décarboxylation oxydative du pyruvate dans la mitochondrie. L’acétyl-coA est aussi à l’origine de la synthèse du cholestérol et des corps cétoniques.

a. Formation de triglycérides Les AG peuvent provenir directement de l’alimentation s’ils sont à chaîne courte.

Sinon, ils proviennent de la synthèse hépatique. Ils sont alors condensés au glycérol pour former des triglycérides.


Les hépatocytes ne doivent pas stocker les triglycérides, mais les transférer dans des VLDL qui vont les distribuer aux tissus périphériques où ils vont être stockés par les adipocytes ou consommés par les muscles.

b. Cétogenèse Un excès d’acétyl-CoA entraîne la formation de corps cétoniques. Ils sont produits pour

épargner le glucose lors d’un jeûne prolongé. Ils sont au nombre de 3 : l’acétone, le b hydroxybutyrate, l’acéto-acétate. Les corps cétoniques sont directement utilisés par les cellules comme sources d’énergie, mais ils acidifient le pH sanguin.

c. Synthèses des lipoprotéines (VLDL et LDL)

Le foie synthétise les lipoprotéines (VLDL et LDL). Les VLDL transportent les triglycérides aux tissus périphériques qui possèdent la lipoprotéine lipase. Les VLDL donnent des LDL riches en cholestérol estérifié et athérogènes. Les HDL contiennent du « bon cholestérol » qui sera ramené au foie pour être éliminer dans la bile comme sels biliaires.

d. Synthèse du cholestérol De nombreuses cellules peuvent synthétiser le cholestérol, mais c’est le foie qui le fait

le plus. Ce cholestérol a plusieurs devenirs possibles, il peut : • être distribué aux tissus périphériques par les LDL • être éliminé directement dans la bile, • être catabolisé en sels biliaires qui sont éliminés dans la bile • être stocké grâce à l’ACAT (Acyl-CoA Cholestérol Acyl-Transférase) dans les

cellules. 2.2.3. Métabolisme protéique

a. Synthèse de protéines Le foie assure la synthèse de nombreuses protéines plasmatiques comme l’albumine,

certains des facteurs de la coagulation et les protéines plasmatiques : • a1-globulines (orosomucoïde et a1-antitrypsine) • a2-globulines (haptoglobine, apoB, a2-macroglobuline) • b-globulines (transferrine, C3 et apoA)

b. Dégradation des acides aminés

Les acides aminés qui ne sont pas recyclés sont dégradés par des voies spécifiques et différentes pour chaque acide aminé. La première étape est commune à tous les acides aminés. C’est l’élimination du groupement azoté des acides aminés par :

• transamination • puis désamination oxydative

* Les aminotransférases (transaminases)

Les transaminations sont des réactions réversibles dont l’accepteur du groupement aminé est l’ a-cétoglutarate qui donne du glutamate.

Il y en a deux transaminases essentielles : ALAT (ALanine Amino-Transférase) et ASAT (ASpartate Amino-Transférase).

ALAT ASAT

Figure 9 : réactions catalysées par les transaminases (ALAT et ASAT) https://www.rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb2/part1/amino.htm


Les transaminases utilisent un coenzyme : le phosphate de pyridoxal qui prend en charge momentanément la fonction amine pour former de la pyridoxamine. * La désamination oxydative du glutamate

Le glutamate subit ensuite une réaction de déshydrogénation par la glutamate déshydrogénase dans la mitochondrie selon le mécanisme réactionnel suivant :

Glutamate + NAD+ = a-cétoglutarate + NH3 TOXIQUE + NADH,H+

* Le cycle de l’urée

Le cycle de l’urée correspond à la formation d’urée, par le foie, à partir d’ammoniac, d’hydrogénocarbonate et d’aspartate. Il fait intervenir la mitochondrie et le cytosol.

𝑁𝐻7 +𝐻𝐶𝑂7: + 2𝐴𝑇𝑃?@AB@CDEFGHDIGH@JKIELJHéJ@IK

𝑐𝑎𝑟𝑏𝑎𝑚𝑜𝑦𝑙𝑝ℎ𝑜𝑠𝑝ℎ𝑎𝑡𝑒 + 2𝐴𝐷𝑃 +𝑃R

Figure 10 : cycle hépatique de l’urée

� : ornithine transcarbamylase (OTC) ; � : argininosuccinate synthétase ; � : argininosuccinate lyase ; � : arginase http://cmapspublic3.ihmc.us/rid=1JB3TH11T-DKD24L-PWP/cycle%20de%20l’ur%C3%A9e.jpg

2.3. Fonctions d’épuration, de détoxification Le foie épure le plasma des substances toxiques ou non, aussi bien de nature endogène (hormones, urée, ammoniac, bilirubine) qu’exogène (xénobiotiques : médicaments, antibiotiques et alcool). C’est un mécanisme en deux étapes : la biotransformation et la conjugaison. La biotransformation est une modification de la molécule par coupures de chaînes peptidiques, des oxydations, des ajouts de groupements (méthyles, hydroxyles, carboxyles...). La conjugaison est le couplage de la molécule avec des groupements polaires qui augmentent la solubilité. La molécule une fois soluble peut être excrétée de l’organisme.


2.3.1. Métabolisme de l’urée (uréogenèse) Le métabolisme azoté, le métabolisme des bactéries intestinales produisent de l’ammoniac qui est très neurotoxique (encéphalopathie). Cet ammoniac est incorporé dans l’a-cétoglutarate pour donner du glutamate puis de la glutamine. La glutamine est la principale forme de transport de l’ammoniac dans le sang. Elle est captée par le foie qui l’excrète sous forme d’urée. 2.3.2. Métabolisme de l’éthanol

𝐸𝑡ℎ𝑎𝑛𝑜𝑙 + 𝑁𝐴𝐷TUF?DDFVéIHEVADWéX@IK(UZ[)

𝑁𝐴𝐷𝐻,𝐻T + é𝑡ℎ𝑎𝑛𝑎𝑙

𝐸𝑡ℎ𝑎𝑛𝑎𝑙 + 𝐶𝑜𝐴𝑆𝐻 + 𝑁𝐴𝐷TUFVéHEVKVéIHEVADWéX@IK(U_Z[)

𝑎𝑐é𝑡𝑦𝑙𝐶𝑜𝐴 + 𝑁𝐴𝐷𝐻,𝐻T

L’accumulation d’acétylCoA et de NADH, H+ favorise la synthèse des acides gras et donc la lipogenèse. A long terme, il y a stéatose (présence massive de gouttelettes de triglycérides), puis nécrose des hépatocytes.

3. Syndromes hépatiques 3.1. Insuffisance hépato-cellulaire (IHC) L’IHC est le résultat d’une destruction des hépatocytes. Cette destruction est due à une nécrose hépatique massive : virale, toxique. Les hépatites aiguës guérissent souvent spontanément (sauf cas rare de l’hépatite fulminante mortelle). Si, au bout de 6 mois, l’hépatite n’est pas guérie, elle devient chronique (hépatite chronique). Au cours du temps, les cellules mortes sont remplacées par des fibres comme celles d’une cicatrice ce qui constitue une cirrhose (affection irréversible du foie caractérisée par une fibrose cicatricielle qui désorganise le lobule). Sa conséquence est l’insuffisance hépatocellulaire (= insuffisance hépatique) qui est un déficit fonctionnel lié à la diminution des hépatocytes fonctionnels. Les causes de la cirrhose sont : alcoolisme 65 %, virus 10 %, hémochromatose 5 %, obésité et diabète (NASH : Non Alcoolic Steato Hepatitis, maladie du soda ou de la malbouffe). La cirrhose due à une NASH représente une indication de plus en plus fréquente à une transplantation hépatique. 3.2. Ictères

1:hémoglobine A:ictèrepré-hépatique2:bilirubinelibreB:ictèreintra-hépatique3:bilirubineconjuguéeC:ictèrepost-hépatique4:stercobilinogène 5:urobiline

Figure 11 : pigments biliaires et ictères


Une augmentation de la bilirubine plasmatique totale est appelée : hyperbilirubinémie. Elle est souvent visible par l’apparition d’une jaunisse ou ictère (coloration jaune des téguments due à l’accumulation de bilirubines libre ou conjuguée).

3.2.1. Ictère à bilirubine libre ou pré-hépatique Quand le taux de la bilirubine libre équivaut à 70 % de la bilirubine totale, on parle d’ictère à la bilirubine libre. L’ictère est jaune pâle et les urines claires. Lors d’une anémie hémolytique, il y a destruction exagérée des hématies, donc formation de bilirubine libre. Ce sont les ictères les plus dangereux car la bilirubine libre a une forte affinité pour le système nerveux et provoque des encéphalopathies (la bilirubine libre est neurotoxique). L’ictère le mieux connu est l’ictère du nouveau-né qui est dû à une immaturité du système de la glucurono-conjugaison. La bilirubinémie libre du nouveau-né est donc importante. Le traitement de base est une exposition aux U.V. qui permet la destruction de la bilirubine.

Figure 12 : ictère du nouveau-né

http://monde.ccdmd.qc.ca/ressource/?id=55946

Chez l’adulte, il existe une maladie génétique qui entraîne un défaut de glucurono-conjugaison de la bilirubine : la maladie de GILBERT qui est autosomique dominante et affecte 5 % des individus de race blanche. 3.2.2. Ictère à bilirubine conjuguée ou cholestase post-hépatique Quand le taux de bilirubine conjuguée équivaut à 80 % de la bilirubine totale, on parle d’hyperbilirubinémie conjuguée. L’ictère est dû à un blocage du canal d’évacuation de la bile (cholestase hépatique). Les causes les plus fréquentes sont les calculs biliaires et le cancer de la tête du pancréas. Les urines sont fortement colorées alors que les selles ne sont plus colorées. Il y a une forte augmentation de la bilirubine conjuguée dans le plasma.


4. Analyses au laboratoire de biologie médicale Les analyses au laboratoire permettent le dosage des marqueurs hépatiques non enzymatiques

(bilirubines, ammoniac, protéinogramme, albumine) et de marqueurs hépatiques enzymatiques (transaminases (aminotransférases) ASAT/ALAT, gamma-glutamyl transférase g-GT, phosphatase alcaline PAL).

4.1. Diagnostic d’une cytolyse hépatique Ils comprennent essentiellement le dosage des enzymes intracellulaires libérées dans le

plasma par lyse des hépatocytes (transaminases, GGT) mais aussi de la bilirubine libre qui augmente par défaut de glucurono-conjugaison.

4.1.1. ALAT/ASAT ALAT : enzyme cytoplasmique assez spécifique du foie ASAT : enzyme du cytoplasme et des mitochondries présente dans le foie, les muscles, le cœur, les reins, le cerveau et le pancréas. ALAT et ASAT participent à la néoglucogenèse en catalysant le transfert de groupes aminés de l’alanine ou de l’aspartate à l’a-cétoglutarate afin de produire du pyruvate et de l’oxaloacétate. La détermination de leur concentration d’activité catalytique nécessite une réaction indicatrice (mesure de la vitesse de disparition du NADH à 340 nm) :

𝐿 − 𝑎𝑙𝑎𝑛𝑖𝑛𝑒 + 𝛼 − 𝑐é𝑡𝑜𝑔𝑙𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑡𝑒U_Uc

𝑝𝑦𝑟𝑢𝑣𝑎𝑡𝑒 + 𝐿 − 𝑔𝑙𝑢𝑡𝑎𝑚𝑎𝑡𝑒

𝑃𝑦𝑟𝑢𝑣𝑎𝑡𝑒 + 𝑁𝐴𝐷𝐻 + 𝐻T _Z[𝐿 − 𝑙𝑎𝑐𝑡𝑎𝑡𝑒 +𝑁𝐴𝐷T

𝐿 − 𝑎𝑠𝑝𝑎𝑟𝑡𝑎𝑡𝑒 + 𝛼 − 𝑐é𝑡𝑜𝑔𝑙𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑡𝑒UeUc

𝑜𝑥𝑎𝑙𝑜𝑎𝑐é𝑡𝑎𝑡𝑒 + 𝐿 − 𝑔𝑙𝑢𝑡𝑎𝑚𝑎𝑡𝑒

𝑂𝑥𝑎𝑙𝑜𝑎𝑐é𝑡𝑎𝑡𝑒 + 𝑁𝐴𝐷𝐻 + 𝐻T gZ[𝐿 − 𝑚𝑎𝑙𝑎𝑡𝑒 +𝑁𝐴𝐷T

Les valeurs usuelles à 37°C sont comprises entre 20 et 40 U·L-1.

4.1.2. g-glutamyl-transférases (g-glutamyl-transpeptidase, g-GT, GGT) Les g-GT sont des enzymes membranaires présentes dans de nombreux organes (foie, rein, pancréas). La g-GT plasmatique provient du foie. Les g-GT interviennent dans le métabolisme du glutathion (tripeptide, formé par la condensation d’acide glutamique, de cystéine et de glycine, qui joue un rôle d’anti-oxydant grâce à sa fonction thiol –SH). Une consommation régulière d’alcool (3 verres chez l’homme, 2 verres chez la femme par jour) peut entraîner une augmentation des g-GT. Mais elles augmentent aussi en cas de cytolyse, de cholestase, de cirrhose, d’hépatites virales... Tous les xénobiotiques augmentent les g-GT. Le dosage des g-GT n’est donc pas spécifique d’une pathologie. Mais l’arrêt de la consommation d’alcool entraîne une diminution des g-GT (environ 50 % tous les 10 à 15 jours). La détermination de leur concentration d’activité catalytique nécessite un substrat synthétique chromogène de la GGT (mesure de la vitesse de disparition de la p-nitroaniline à 405 nm) :

Les valeurs usuelles à 37°C sont comprises entre 4 et 18 U·L-1 chez la femme et 6 et 28 U·L-1 chez l’homme.

4.2. Diagnostic d’une insuffisance hépatocellulaire L’IHC entraîne une forte chute de la synthèse protéique qui se traduit par une chute de

l’albuminémie et de la concentration de nombreuses protéines plasmatiques. Il y a aussi augmentation de l’ammoniémie, des g-GT et des tests de coagulation : le taux de prothrombine est diminué (temps de Quick augmenté) d’où un défaut de coagulation.


4.3. Diagnostic d’une cholestase

Une cholestase correspond à une diminution ou à la disparition de l’écoulement de la bile dans le duodénum.

On distingue : la cholestase hépatique et la cholestase gravidique.

La cholestase gravidique 1est une pathologie rare (< 1 % des femmes enceintes) qui peut survenir en fin de grossesse. Les hépatocytes n’évacuent pas correctement les acides biliaires qui passent dans le sang au lieu du duodénum, ce qui représente une menace pour le fœtus (toxicité myocardique, prématurité voire pronostic vital engagé). La future maman doit être étroitement surveillée et l’accouchement est souvent provoqué.

Lors d’une cholestase, les g-GT augmentent mais surtout la phosphatase alcaline, la 5’ nucléotidase et la bilirubine conjuguée par blocage de l’écoulement biliaire.

4.3.1. Phosphatases alcalines (PAL) Les PAL sont d’origine osseuse, hépatique et rénal. La détermination de la PAL est sensible mais non spécifique du foie. En effet, la PAL plasmatique augmente en cas de pathologie osseuse (tumeurs osseuses, ostéomalacie, rachitisme,…). La seule augmentation de la PAL oriente vers une cholestase hépatique. Si elle s’accompagne d’une augmentation de la phosphatémie, on peut s’orienter vers un problème osseux. Chez les enfants qui sont en pleine croissance, la PAL est toujours élevée. 4.3.2. 5’-nucléotidase La 5’-nucléotidase est une phospho-monoestérase, hydrolysant spécifiquement la liaison ester phosphorique au niveau du ribose 5-phosphate des nucléotides. La réaction aboutit à la formation des nucléosides correspondants, capables de pénétrer beaucoup plus facilement à l’intérieur des cellules.

Nucléotide (ici adénosine triphosphate) Nucléoside (ici adénosine)

Figure 13 : hydrolyse d’un nucléotide en nucléoside par la 5’-nucléotidase

Cette enzyme est localisée au niveau des membranes cellulaires, essentiellement du foie (elle est présente en grande quantité au niveau des parois des canalicules biliaires), mais également du rein et du cerveau. La détermination de son activité est d’un grand intérêt dans le diagnostic de cholestase, dont elle est un marqueur sensible et plus spécifique que les autres enzymes membranaires hépatocytaires. La 5’-nucléotidase n’est pas élevée dans les affections osseuses ou pendant la croissance comme les phosphatases alcalines. Valeurs usuelles à 37°C < 9 U·L-1. 4.3.3. Bilirubine conjuguée Dans les cholestases, le défaut d’écoulement de la bile entraîne une hyperbilirubinémie à bilirubine conjuguée (directe).

1 http://syngof.fr/dossiers/cholestase-gravidique/

OCH2OH

OH OH

N

N

N

N

NH2


4.4. Diagnostic d’un alcoolisme chronique

4.4.1. g-GT Les g-GT sont des marqueurs souvent utilisés dans le cas du dépistage de l’alcoolisme chronique. Cependant ce sont de mauvais marqueurs car de nombreuses pathologies ou xénobiotiques augmentent les g-GT plasmatiques. 4.4.2. Rapport IgA/transferrine Le rapport augmente car il y a une augmentation des IgA (à cause de l’inflammation) et diminution de la synthèse de la transferrine (à cause de l’insuffisance hépatique). 4.4.3. Bloc β-γ sur le protéinogramme En cas de cirrhose, on observe une augmentation des IgA et des IgM qui dépassent celles des IgG (bloc bg).

Figure 14 : protéinogramme montrant un bloc bg

http://www.memobio.fr/html/immu/im_el_cde.html

4.4.4. CDT (« Carbohydrate Deficient Transferrin ») Il existe un marqueur assez récent : la CDT ou « carbohydrate deficient

transferrin ». La CDT correspond à la transferrine qui a perdu une partie de sa fraction glucidique (acide sialique). En effet, l’alcool perturbe le métabolisme cellulaire et les mécanismes de glycosylation de l’appareil de Golgi. Il en découle que la transferrine sécrétée est moins glycosylée. La CDT est un marqueur sensible et spécifique de l’alcoolisme chronique. La CDT peut être dosée par électrophorèse capillaire qui est une méthode de séparation des espèces ioniques en fonction de leur rapport charge/taille à l’intérieur d’un fin capillaire rempli d’électrolyte sous l’action d’un champ électrique.


Figure 15 : schéma de principe de l’électrophorèse capillaire

et électrophorégramme des isoformes de la transferrine http://www.jle.com/fr/revues/abc/e-

docs/lelectrophorese_capillaire_principe_et_applications_au_laboratoire_de_biologie_clinique_50207/article.phtml?tab=images

Sources : https://facmed.univ-rennes1.fr/wkf/stock/RENNES20071212074114cbendaviBiochimie_et_Grandes_Fonctions_HEpatiques.pdf http://hepatoweb.com/Alcool_Partie_3.php http://www.lab-cerba.com/pdf/0370F.pdf http://www.biomnis.com/referentiel/liendoc/precis/TRANSFERRINE_CARBOXYDEFICIENTE.pdf


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TRANSFERRINE CARBOXYDEFICIENTE

La transferrine est une glycoprotéine présente dans le plasma et synthétisée par le foie. La séparation chromatographique en HPLC a fait apparaître 8 isoformes différentes en fonction du nombre d’acides sialiques terminaux (de 0 à 7), fixés aux résidus carbohydrate de la transferrine. Chez le sujet sain, la transferrine tétrasialylée est prépondérante (environ 80 %), tandis que les formes mono et disialylées ne représentent que 2 % environ de la transferrine. La demi-vie de la transferrine dans le sérum est de 7 jours ; la transferrine désialylée n’est pas, comme les autres glycoprotéines désialylées de l’organisme, éliminée grâce aux récepteurs hépatiques des asialoglycoprotéines. De fait, sa demi-vie dans la circulation est allongée, comprise entre 14 et 17 jours. Les patients souffrant d’alcoolisme chronique ont une modification de la répartition des isoformes sialylées de la transferrine, avec une élévation relative des formes hypo ou désialylées aux dépens des formes tétra ou pentasialylées, alors que la concentration totale de transferrine reste normale. Synonymes : Carbohydrate Deficient Transferrin (CDT), CDTect, décarboxytransferrine, transferrine hyposialylée, transferrine désialylée, transferrine déficiente en acide sialique.

La consommation excessive de 50 à 80 g d’alcool pur/jour (ce qui équivaut à 0,75 l de vin, 1,5 l de bière ou 20 cl de liqueur à 40°) entraîne une désialylation partielle des chaînes glucidiques et se traduit par une augmentation du pourcentage de transferrine dé- ou hypo-sialylée (CDT) dans le sérum. Le dosage de ces fractions désialylées a donc été proposé comme marqueur d’alcoolisme chronique. Contrairement aux autres marqueurs d’alcoolisme, la CDT n’est pas influencée par certaines pathologies telles que pancréatite, cancer du pancréas, infarctus du myocarde, tumeur cérébrale, diabète…, ou la prise de médicaments inducteurs enzymatiques (cf. tableau ci dessous).

Diagnostic précoce (après 1 mois) de maladie alcoolique chronique. Suivi du sevrage alcoolique et contrôle de l’abstinence.

� PRELEVEMENT - CONSERVATION - TRANSPORT Se reporter au référentiel des examens de biologie médicale Biomnis en ligne pour les conditions de prélèvement et conservation-transport.

� QUESTIONS A POSER AU PATIENT Contexte de la demande : détection ou suivi d’une maladie alcoolique, recherche d’une maladie métabolique.

Isoélectrofocalisation, chromatographie d’échange d’anions : HPLC ou micro-colonnes (trousses commerciales disponibles), électrophorèse capillaire.

Les résultats peuvent être exprimés en U/l ou en pourcentage. A titre indicatif : CDT < 2,6 % (chromatographie échangeuse d’ions). En électrophorèse capillaire : CDT < 1,3 % et valeur pathologique > 1,6 % (entre 1,3 et 1,6 % : résultats non conclusifs).

� VARIATIONS PHYSIOLOGIQUES Valeurs plus élevées chez la femme abstinente que chez l’homme (si les valeurs de CDT sont exprimées en pourcentage, elles sont indépendantes du sexe). Il existe plusieurs variants génétiques de transferrine, le variant Tf-C1 étant largement prédominant dans la population caucasienne. Chez des sujets variants Tf-B ou Tf-D, la CDT peut être faussement négative chez un buveur excessif ou faussement positive au cours d’un suivi de sevrage chez un patient abstinent.

� VARIATIONS PATHOLOGIQUES � Alcoolisme chronique : la CDT est un marqueur

d’alcoolisme plus spécifique et moins sensible que les GGT chez les buveurs excessifs. En cas de difficultés diagnostiques et notamment en présence de facteurs confondants gênant l’interprétation des GGT, la CDT permet de vérifier l’imprégnation alcoolique (cf. tableau). Toutefois, la CDT n’est pas un marqueur d’intoxication aiguë ; elle s’élève après un mois d’une consommation d’au moins 50 à 80 g d’alcool pur par jour et ses variations reflètent une situation cumulée des mois précédents. Sa concentration sérique n’est pas en rapport avec la quantité quotidienne d’alcool consommé. Elle est aussi un bon marqueur de suivi des patients en


DEFINITION

RECOMMANDATIONS PREANALYTIQUES

METHODES DE DOSAGE

INDICATIONS DU DOSAGE

VALEURS NORMALES ATTENDUES

VARIATIONS PHYSIOPATHOLOGIQUES

BIOPATHOLOGIE


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cours de désintoxication alcoolique. Après un sevrage, sa concentration sérique décroît dès les premiers jours et durant 3 à 5 semaines. Sa normalisation dépend d’autres facteurs, notamment de l’état hépatique du patient (cf. tableau). Chez les patients en cure de désintoxication, la CDT permet d’identifier environ 76 % des rechutes contre 33 % pour la GGT. L’association de ces deux paramètres permettrait de détecter 95 % des rechutes.

� Congenital disorders of glycosylation (CDG1) : le CDG1ou anomalie de glycosylation des glycoprotéines de type 1 est une maladie génétique dont la fréquence est d’environ 1/25000. Elle est parfois dépistée chez l’enfant, mais également et de plus en plus souvent aujourd’hui, chez l’adulte, par des neurologues. Les sujets atteints ont une hyposialylation des N-glycoprotéines dont la transferrine, et présentent un retard psychomoteur et/ou une atteinte

multiviscérale. Dans cette situation les valeurs de la CDT peuvent être très augmentées. L’interprétation des résultats nécessite de disposer de renseignements cliniques.

� Autres causes d’augmentation de la CDT sérique en pathologie : en dehors de toute consommation d’alcool, la CDT sérique augmente dans diverses situations pathologiques (voir tableau).

POUR EN SAVOIR PLUS

� Seta N., Transferrine désialylée, Encycl Med Biol, Elsevier, Paris 2003. � Schellenberg F., Wielders J.P. Evaluation of capillaryelectrophoresis assay for CDT on Sebia’s capillary system: intra and interlaboratory precision, reference interval and cut-off, Clin Chim Acta 2010;411:1888-1893.

Caractéristiques comparées des marqueurs biologiques de la consommation d’alcool

Sensibilité Spécificité Faux positifs Médicaments interférant avec le test

VGM 50 - 60 % 90 % t�Tabac t�Grossesse t�Réticulocytose de régénération t�Carence en folates t�"HF�

t�macrocytose et carence en folates - antifoliques (methotrexate, Bactrim®), anti-VIH (AZT, DDI), - cytotoxiques (mercaptopurine, 5FU…)

GGT 70 – 80 % 50 à 90 % (en l’absence

d’hépatopathie)

t�Pathologie hépatobiliaire non-alcoolique t�Diabète t�Obésité t�%ZTMJQJEÏNJF�t�)ZQFSUIZSPÕEJF�t�Pathologie pancréatique

t�inducteurs enzymatiques : barbituriques, AVK, oestro-progestatifs, halopéridol, imipramine, la plupart des anticonvulsivants…

ASAT 20 - 30 % faible

CDT 30 à 70 % 89 à 100 % t�Insuffisance hépatocellulaire secondaire à une cirrhose biliaire primitive, cirrhose auto-immune ou virale, hépatite chronique active, hépatopathie médicamenteuse, carcinome hépatocelullaire… (résultats variables) t�Tabac, obésité, hypertension t�Anomalies congénitales métaboliques de la glycosylation protéique t�Sujets porteurs d’un variant génétique de la transferrine Tf B ou D (< 1 %) t�Cas rapportés de faux + chez des sujets ayant une hypoferritinémie et une hypotransferrinémie

exploration fonctionnelle du foiechristelle.larcher.free.fr/exploration_hepatique.pdf · ......

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