Ravenel Clément et Demy Corentin 19/10/2010 Biochimie

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Ravenel Clément et Demy Corentin
19/10/2010
Biochimie, Biochimie rénale (2), Prof. L. Guenet
Biochimie Rénale (2)
III - L’urée
A – Métabolisme
L’urée est une substance de déchet. C’est le produit ultime du catabolisme protéique, principalement des
acides aminés.
C’est une molécule très soluble et non toxique. Sa masse moléculaire est de 60D.
L’urée se forme dans le foie à partir de deux molécules d’ammoniac (NH3) et d’une molécule de CO2.
C’est le cycle de l’uréogenèse ou cycle de l’urée (ou cycle de l’ornithine ou encore le cycle de Krebs-
Henseleit).
La production est fonction du catabolisme protidique. Elle est de l’ordre de 15 à 35 g/24h.
C’est la voie de détoxification de l’azote car elle permet d’éliminer l’ammoniac qui est toxique pour
l’organisme.
Le cycle de l’urée comporte 5 étapes : les deux premières se déroulent dans la mitochondrie et les trois
autres dans le cytoplasme des hépatocytes.
1) Une première molécule d’ammoniac est apportée par la glutamine. Elle s’associe à un bicarbonate
pour former du carbamyl-phosphate, sous l’action d’une carbamyl-phosphate synthétase. Cette réaction
nécessite 2 molécules d’ATP.
2) Transfert du carbamyl-phosphate sur 1 molécule d’ornithine, ce qui entraine la formation d’une
citrulline. L’enzyme est l’ornithine transcarbamylase.
3) La citrulline est transportée dans le cytoplasme où elle reçoit une seconde molécule d’ammoniac qui
vient de l’acide aspartique. Il y a formation d’acide arginino-succinique, sous l’action de l’arginino-
succinate synthétase. La réaction nécessite 1 ATP.
4) L’acide arginino-succinique est scindé en acide fumarique et en arginine par une arginino-succinate
lyase.
5) L’arginine est hydrolysée par l’arginase hépatique. Cela permet de former :
- 1 ornithine, qui sera transférée dans la mitochondrie pour servir à un nouveau cycle.
- 1 molécule d’urée, qui passe dans le sang.
Un déficit de ces 5 enzymes entraine des pathologies héréditaires plus ou moins graves.

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Devenir de l’urée
Elle n’est pas dégradée dans les tissus. Son élimination est à 90% rénale, par les urines.
- filtration glomérulaire presque totale
- réabsorption tubulaire partielle, par diffusion passive.
Il y a aussi une faible élimination dans la sueur, la salive et les selles (10%).
La concentration sanguine de l’urée dépend de 3 paramètres :
- le catabolisme protéique
- la filtration glomérulaire
- le débit tubulaire
B - Dosage de l’urée
1 - Prélèvement
Sur sérum, plasma ou urines des 24h.
2 - Méthodes de dosage
- Colorimétrique : mesure à 520 nm de l’intensité du dérivé jaune obtenu en présence de diacétyl-
monoxime. La réaction a lieu à chaud (95°C) et en milieu acide (acide sulfurique H2SO4).
- Enzymatique : l’urée est dégradée par l’uréase. L’ammoniac (NH3) formé peut ensuite être dosé de 3
façons :

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> Par colorimétrie
> Par spectrophotométrie UV, en présence de glutamate déshydrogénase
> Grâce à une électrode spécifique
C - Valeurs sémiologiques
Remarque : Le terme d’urémie n’est pas synonyme de la concentration d’urée dans le sérum ou dans le
plasma. Il est réservé aux augmentations pathologiques. Dans les conditions physiologiques, on parle de
concentration sérique ou plasmatique.
1 - Valeurs normales
- Urée sanguine : 2,5 à 7 ,5 mmol/l
- Urée urinaire : 200 à 500 mmol/24h
2 - Variations physiologiques dans le sang
- Augmente avec l’âge.
> Nouveau-né : 1,7 à 3,3 mmol/l
> Nourrisson : 2,5 à 5,5 mmol/l
> Personne âgée : jusqu’à 8,5 mmol/l
- Diminue au cours de la grossesse, du fait d’une augmentation de la filtration glomérulaire et d’une
diminution du catabolisme protidique.
- Varie en fonction de l’alimentation et de l’état d’hydratation du sujet: une alimentation hyper-protidique
entraine une augmentation de l’urée sanguine ; une alimentation végétarienne donne une concentration
d’urée plus faible que pour une alimentation classique.
3 - Variations pathologiques
- L’urée sanguine augmente si le catabolisme protidique augmente. Par exemple, en cas de fièvre
importante, de diabète, de traumatisme musculaire, ou lors du jeune.
> L’urée est donc un témoin majeur du catabolisme azoté.
- Toute atteinte hépatique se traduit par une modification de la synthèse de l’urée.
> diminution modérée en cas de cirrhose
> diminution importante en cas de grande insuffisance hépatique, avec déchéance
irréversible de l’uréogenèse
- L’urée suit les mouvements de l’eau car elle subit la filtration glomérulaire.
Toute altération fonctionnelle du rein entraine donc une modification des concentrations sanguine et
urinaire de l’urée.
La concentration sanguine augmente quand la filtration glomérulaire diminue, et inversement.
L’augmentation est significative lorsque la filtration glomérulaire est réduite de moitié.

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La concentration sanguine augmente quand la réabsorption tubulaire de l’eau augmente.
Pour une diurèse de 400 ml/24h, l’urée est réabsorbée à 70% au lieu de 40%.
L’urée est donc un paramètre très grossier pour dépister les maladies rénales. Son interprétation est
parallèle à celle de la créatinine et de quelques autres paramètres plus précis.
- Les anomalies génétiques des enzymes du cycle de l’urée ont des répercussions très importantes. Les 5
enzymes du cycle peuvent être touchées. Ces maladies entrainent des hyper-ammoniémies or l’ammoniac
est toxique pour l'organisme.
En cas de déficit en arginase, l’augmentation d’ammoniac est moindre par rapport aux autres enzymes.
IV - La créatinine
A - Métabolisme
La créatinine n'a pas de rôle physiologique, c'est une substance de déchet. C'est une molécule petite
(PM=113D) et cyclique. On a une production constante qui dépend de la masse musculaire mais pas de
l'apport protéique alimentaire.
La créatinine dérive d'une substance intermédiaire, la créatine, dont la biosynthèse se fait en deux étapes :
1) Réaction qui a lieu surtout dans le foie et le rein mais aussi dans le pancréas, l’intestin grêle, le
muscle... C'est une réaction de transamidination entre l’arginine et la glycine (glycocolle) grâce à une
transamidinase, ce qui forme l'acide guanidoacétique, qui est transféré dans le foie (lorsqu'il n'est pas
synthétisé dedans).
2) Réaction de transméthylation avec du S-adénosyl-méthionine par une transméthylase, ce qui donne la
créatine. Ensuite la créatine est libérée dans la circulation sanguine puis elle parvient jusqu'au muscle où
elle est stockée sous forme d'énergie, par phosphorylation en phosphocréatine sous l'action d'une
phosphokinase. Cette réaction nécessite 1 ATP.
Ainsi lorsque le muscle a besoin d'énergie la phosphocréatine libère un ATP et se cyclise en créatinine.
De plus même la créatine seule peut se cycliser spontanément en créatinine par déshydratation.
La créatinine passe dans la circulation puis on a une élimination uniquement rénale :
- filtration glomérulaire libre
- pas de réabsorption tubulaire
- faible sécrétion tubulaire
La concentration en créatinine dans les urines est un donc bon reflet de la filtration glomérulaire.

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B - Dosage de la créatinine
1 - Prélèvement
Sur sérum, plasma ou urines des 24h.
2 - Méthodes de dosage
- Colorimétrique = méthode de Jaffé :
Une réaction de la créatinine avec du picrate alcalin donne un composé orangé mesuré à 510 nm. Se fait à
37°C ou température ambiante.
- Enzymatique : dégradation de la créatinine en créatine puis colorimétrie en présence de H2O2 et de
chromogène ou spectrophotométrie UV avec le NADH.
Les deux méthodes ne donnent pas les mêmes valeurs normales. Les résultats sont dépendants de la
technique utilisée, c'est pour cela qu'il y a un processus de normalisation. Le résultat mesuré est modifié
par un facteur de calcul pour le recentrer sur la technique de référence. Il faut une normalisation pour
pouvoir interpréter les résultats.
C - Valeurs sémiologiques
1 - Valeurs normales
Elles dépendent de la masse musculaire et donc du sexe du sujet.