Marqueurs biochimiques du métabolisme phospho-clacique
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MOULLEC Claire Agnès et ROLLAND Marine 30/11/10 Biochimie, les marqueurs biochimiques du métabolisme phosphocalcique (2) Massart Diapo disponible sur le réseau Marqueurs biochimiques du métabolisme phosphocalcique (suite) I. Marqueurs biochimiques osseux (suite). B. Hormones du (suite). métabolisme phosphocalcique 3. vitamine D (suite). d) régulation de la biosynthèse des métabolites actifs. La synthèse rénale du métabolite actif, le calcitriol, est stimulée par une hypophosphorémie et par une augmentation de l’hormone parathyroïdienne (PTH). L’hormone de croissance, les oestrogènes et une alimentation pauvre en calcium stimule également la synthèse de vitamine D. A l’inverse, une hyperphosphorémie ou une diminution de la PTH inhibe la synthèse du calcitriol. 1 e) dosages. 25 OH vitamine D ou calcidiol C’est le métabolite essentiel de la vitamine D qui doit être dosé. Le calcidiol est la forme de stockage de l’organisme et sa concentration est de l’ordre du ng (alors que le calcitriol est de l’ordre du pg). Le prélèvement est réalisé sur un sujet à jeun et sur un tube sec laissé 30 minutes à l’air ambiant (pour la formation du caillot) puis, il est acheminé dans la glace jusqu’au laboratoire. Il y a 3 méthodes de dosage, les deux premières, très pointues, précises sont aussi très couteuses et très longues, elles ne sont donc pas effectuées dans tous les laboratoires : - spectrométrie de masse, - HPLC (chromatographie liquide haute pression), - Immunodosage par compétition : RIA et LIA. (méthode plus répandue) Il faut connaître la spécificité de l’anticorps utilisé, celui-ci doit être spécifique des 2 isoformes : D2 et D3. En effet les deux isoformes doivent être reconnus car le patient peut être traité soit par de la D2 ou de la D3. Pour l’immunodosage, il n’existe pas de valeurs normales mais des valeurs souhaitables, c’est à dire pour lesquelles il n’y a ni rachitisme ni ostéomalacie (correspond au rachitisme chez adulte). En effet, les valeurs dépendent de l’ensoleillement et donc des saisons. Valeurs souhaitables : 30 à 80 ng/ml. Insuffisance modérée : 20 à 30 ng/ml (en hiver, tous les sujets présentent une insuffisance modérée). Insuffisance sévère : 10 à 20 ng/ml. Déficit : < 5 ng/ml La carence en vit D peut être très grave, elle peut être à l’origine de cancer, de maladie auto immune, de lupus…. 1,25 (OH)2 vitamine D ou calcitriol. C’est le métabolite actif mais les taux circulants sont très faibles (ordre du pg/ml) et la demie-vie est très courte. Le prélèvement est réalisé sur tube sec laissé 30 minutes à température ambiante puis acheminé dans la glace. Le dosage se fait en 3 étapes : - délipidation : extraire les lipides sériques, - immunoextraction : utilisation de tubes recouverts d’anticorps monoclonaux spécifiques. - Détermination quantitative : par radiocompétition (RIA) Ce dosage n’est à prescrire uniquement lors de diabète phosphaté, de sarcoïdose, ou de rachitisme vitamino-dépendant. Il est donc peu prescrit. 2 f) actions des métabolites actifs. Le calcitiol est une hormone essentiellement hyperphosphotémiante et hypercalcémiante par action au niveau : - du rein : entraîne une augmentation de la réabsorption tubulaire du phosphore et du calcium. - de l’intestin : entraîne une augmentation de l’absorption intestinale du calcium et du phosphore. ( la PTH ne possède pas d’action au niveau de l’intestin) - Des os : ♦ à faible dose, entraîne une augmentation de la minéralisation, ♦ à forte dose, entraîne une augmentation de la résorption osseuse. 4. PTHrP = PTH relative peptide. C’est une molécule qui est très peu dosée. Elle se fixe sur le récepteur à la PTH, car elle est de structure voisine. Elle est sécrétée par les carcinomes paranéoplasiques, qui sont très rares et ont une action PTHlike. II. Marqueurs biochimiques osseux. A. Généralités. Ils permettent une évaluation de la formation ou de la dégradation osseuse. Certains sont collagéniques (ils dérivent du collagène) et d’autres sont non-collagéniques. Les marqueurs de la formation osseuse sont non-collagénique, il s’agit de : - la phosphatase alcaline, - la phosphatas alcaline osseuse, - l’ostéocalcine. Les marqueurs de la résorption osseuse sont collagéniques, il s’agit de : - la pyridinoline (PYD) - la désoxypyridinoline (DPD) - les télopeptides associés qui se situent à l’extrémité du collagène, il en existe 2 sortes : ♦ télopeptide C terminal ou CTX ou crosslaps, ♦ télopeptide N terminal ou NTX. 3 B. Marqueurs de formation osseuse. 1. description. Marqueur Dosage PAO (phosphatase alcaline osseuse) IRMA ou ILA Ostéocalcine IRMA ou ILA Spécificité Spécifique de la fonction ostéoblastique (demandé en néphrologie pour apprécier le haut ou bas remodelage osseux d’un personne dialysée) Le haut remodelage correspond à un augmentation de la PAO. Spécifique de la formation Osseuse (surtout en rhumato chez des patients ostéoporotiques et traités par des dérivés de la PTH) 2. phosphatase alcaline osseuse. a) définition. =glycoprotéine tétramérique synthétisée par les ostéoblastes. C’est un marqueur de la formation osseuse. b) dosage. Prélèvement : sérum non hémolysé à doser dans les 24-48h (car fragile) Dosage par immunométrie sandwich en 1 étape. Attention : l’anticorps reconnaît un peu la phosphatase alcaline hépatique. Il y a 15% de réactions croisées avec la phosphatase alcaline hépatique. Il faut donc éviter ce dosage si le bilan hépatique est perturbé. c) application Dosé pour apprécier l’état osseux des malades atteints d’ostéodystrophie rénale (il existe différents stades de 1 à 5, au stade 5, le patient est dialysé) - si PAO élevé : on a un haut remodelage osseux donc il s’agit d’une ostéite fibreuse. - si PAO bas : on a un bas remodelage osseux, et donc une déminéralisation - 3. ostéocalcine. a) structure. C’est une GLA-protéine synthétisée par les ostéoblastes. 4 b) dosage. Prélèvement : sérum, c’est une protéine très fragile, à transporter à 4°C et à traiter dans les 3h. Il faut faire attention et éviter toute hémolyse, hyperlipidémie (donc être à jeun), fibrine. Le dosage se fait par méthode sandwich. c) applications cliniques. En rhumato, l’ostéocalcine est utile avec le crosslaps sérique dans le suivi de traitements postménopausiques ostéoporosiques (lorsqu’il y a un traitement par la PTH) C .Marqueurs de résorption osseuse. 1. La C-télopeptide du collagène de type I D’origine essentiellement osseuse = crosslaps. a) Structure. Peptide situé à l’extrémité C-terminale du collagène clivé lors de la destruction du collagène de l’os. b) dosage. Prélèvement : ▪ sérum : le matin chez un sujet strictement à jeun, le sérum est congelé dans les 4 heures, éviter toute hémolyse. ▪ urines : 1ère ou 2ème miction du matin (il faut aussi doser la créatinine) Dosage par méthode sandwich ELISA ou ILMA. Valeurs normales : à interpréter en fonction de l’âge et du sexe ; chez la femme aussi en fonction du stade pré/post-ménopause. Chez l’enfant : taux en fonction du remodelage osseux et de la vitesse de croissance ( 2 à 10 fois supérieur que ceux d un adulte). c) intérêt clinique. Pendant de la prise en charge de l’ostéoporose post-ménopausique, le crosslaps permet d’apprécier le remaniement osseux lors de suivi des traitement (par biphosphonates). Une diminution de 30% après 6 mois de traitement avec retour aux valeurs pré-ménopausiques traduit l’efficacité thérapeutique et prédit un gain de densitométrie osseuse. 5 III. Principales applications cliniques. La PTH = paramètre à doser avec le calcium. 1er point d’appel du clinicien : hyper ou hypocalcémie. Il faut toujours faire un dosage d’hormones devant un dosage perturbé de phosphate ou de calcium. A. Exploration d’une hypercalcémie. Une hypercalcémie se traduit par une augmentation du calcium ionisé ou du calcium corrigé par rapport à l’albumine. On effectue l’interrogatoire. On prescrit un dosage de PTH 1-84. Si la PTH 1-84 est augmentée ou normalement haute, on apprécie le calcium urinaire : ♦ si le calcium urinaire est augmenté : (c’est le cas le plus fréquent : 90% des cas) il y a hyperparathyroïdie, c’est à dire un adénome qui secrète beaucoup de PTH et donc augmente le taux de Ca 2+ ♦ si le calcium urinaire est diminué (plus rare) : pathologie génétique = hypercalcémie avec hypocalciurie familiale bénigne ou syndrome de Marx. Si la PTH 1-84 est diminuée ou normale basse : origine non parathyroïdienne : ♦ souvent c’est un myélome qui relargue du calcium. Un myélome est un cancer des os. ♦ adénomes qui secrètent PTHrP, ♦ métastases osseuses, on a alors une sécrétion de Ca 2+ qui freine la PTH, ♦ granulomatose ou sarcoïdose car les granulocytes ont beaucoup de 1-α-hydroxylases qui entraînent une augmentation de calcitriol et ainsi une hypercalcémie qui freine la PTH, ♦ hyperthyroïdie, ♦ autres : prise de médicaments, immobilisation, maladie d’Addisson… 6 Schéma récapitulatif : 7 B. Exploration d’une hypocalcémie. Si le calcium ionisé ou calcium corrigé par rapport à l’albumine est bas, on réalise l’interrogatoire, puis on demande un dosage de la créatinine. Si la créatinine est augmentée : insuffisance rénale. On pense alors à une ostéodystrophie rénale avec une PTH et une créatinine augmentées. Si la créatinine est normale : origine glandulaire, on dose la PTH 1-84 : ♦ si la PTH est diminuée ou normale basse : hypoparathyroïdie. ♦ si la PTH est augmentée ou normale haute (sans insuffisance rénale), on dose la phosphatémie : - si la phosphatémie est augmentée : pseudhypoparathyroïdie - si la phosphatémie est diminué ou normale basse : on dose le calcidiol : ▫ s’il est diminué : déficit en vitamine D = ostéomalacie ou rachitisme.(Il faut alors donner de la vit D en supplément afin de récupérer un taux de PTH normal) ▫ s’il est augmenté ou normal : il faut doser le clacitriol : ◦ si diminution : rachitisme vitaminorésistant de type I. ◦ si augmentation : rachitisme vitaminorésistant de type II. Schéma récapitulatif : 8 C. Déficit en vitamine D. Chez l’enfant : rachitisme carentiel entraîne un déficit en 1-25 (OH)2 sur un organisme en période de croissance. Entraîne un retard de croissance et des lésions osseuses. Chez l’adulte : ostéomalacie due à une carence d’apport ou d’exposition au soleil, malabsorption digestive (lors de maladies cœliaques), défaut d’hydroxylation. D’où : fragilité osseuse. On a alors : Le calcium et le phosphate sérique diminué Le calcium et le phosphate urinaire diminué La PTH normale haute ou augmentée La 25 OH vit D effondrée < 5 ng/ml D. Suivi de l’ostéoporose. Si post ménopause : _ Il faut éliminer les ostéoporoses secondaires : maladie thyroïdienne, myélome, médicament. _ Le diagnostique est fait avec une ostéodensitométrie osseuse. _Il faut réaliser un crosslaps par les biphosphonates avant le traitement, puis le refaire 6 mois après. _Il faut réaliser un dosage de l’ostéocalcine avant le traitement, puis le refaire 6 mois après le début du traitement par la PTH. Le but est de retrouver avec le traitement une concentration pré ménopausique du marqueur mesuré (crosslaps et ostéocalcine). 9
