Albin/Garrier Biologie médicale Julie’n’Caro 14/05/09 9h30-10h30 Braun le cascadeur Exploration musculaire Objectifs : 1/ On se préoccupe des lésions. Cela est notamment très utile pour la médecine sportive (que se passe-t-il lorsque un animal fait un effort ?) qui est assez bien connue chez le cheval mais beaucoup moins chez le chien. Cela est pourtant utile pour les chiens qui font des efforts intenses notamment pour les raids en Alaska (l’Alaska c’est trop génial, ouais Tibus). Il faut connaître et savoir utiliser les marqueurs de lésions musculaires. 2/ comprendre comment P-Lactates peut être utilisé comme marqueur d’effort anaérobie. 3/ retenir les perspectives dans l’exploration des troubles du myocarde, qui rappelons-le est une muscle particulier. Pré-requis : 1/ structure histologique générale du muscle squelettique; protéines musculaires 2/ énergétique de la contraction : créatine phosphate, production énergétique en conditions aérobies et anaérobies, enzymes impliquées 3/ métabolisme de l’acide lactique Objectifs médicaux de l’exploration musculaire : Le but est : 1) de mettre en évidence et suivre les lésions : - lors de traumatisme - lors de microtraumatisme avec par exemple nos propres injections en IM, les marqueurs sont inutilisables. 2) de tester la forme physique des animaux de sport 3) plus récemment, d’explorer les lésions et altérations fonctionnelles cardiaques. Lésions des muscles squelettiques : Il y a augmentation de la concentration plasmatique de protéines spécifiques du cytoplasme ou des organites des myocytes. Le marqueur de choix est la créatine kinase (CK) qui est une des protéines les plus abondantes dans les cellules musculaires. Les autres marqueurs moins spécifiques sont : - la LDH (lactate déshydrogénase) mais il y en a partout dans l’organisme donc ce n’est pas satisfaisant comme marqueur ; par contre dans un cadre expérimental où on sait ce que l’on a fait, c’est bon ; - L’ASAT (aspartate aminotransférase) mais qui est également présente en grande quantité dans le foie donc cela complique les choses… BMAC – Exploration musculaire – page 1/5 La Créatine kinase Distribution de la CK dans l’organisme Chez tous les mammifères, la distribution de la CK est à peu près identique à quelques pourcentages près. Le muscle en concentre la grande majorité. Le myocarde contient la moitié de ce que contient le Le cheval c’est pas gégé muscle. L’encéphale ¼ et quelques traces dans l’intestin. La CK plasmatique a donc une origine musculaire et myocardique principalement. P-CK et hémolyse L’hémolyse peut faire varier les concentrations enzymatiques chez certaines espèces. Ainsi l’hémolyse n’a aucune action sur la CK chez le cheval (trop génial !) alors qu’elle en a beaucoup chez le chien. En effet, les globules rouges du cheval sont résistants tandis que ceux du chien sont fragiles. Attention au prélèvement chez le chien ! Il ne faut pas toucher le muscle. Prélever sur héparinate et centrifuger très rapidement. Pl-CK : valeurs usuelles chez le chien. On observe de très grandes variations en fonction de l’âge. Chez le jeune de moins de 6 mois, l’imperméabilité des cellules est différente car les valeurs sont deux à trois fois supérieures à celles de l’adulte. P-CK et injections intra-musculaires Lorsqu’on fait une IM chez le chien, même si elle n’a aucun pouvoir irritatif (exemple : vitamines B1-B6 hydrosolubles et injection indolore avec pouvoir de résorption rapide), il y a multiplication par 2 de l’activité catalytique pendant au moins 24h alors que ce ne sont même pas des produits toxiques… BMAC – Exploration musculaire – page 2/5 Si on injecte un toxique, le temps de souffrance musculaire est beaucoup plus long. On ne peut pas utiliser les enzymes comme marqueurs musculaires dans les deux cas. P-myoglobine Ce marqueur a pour origine la médecine humaine où on s’est « trituré le chapeau » pour le muscle cardiaque et l’infarctus. En effet, quand il a des lésions cellulaires, les marqueurs sortent dans le milieu extra-cellulaire pour atteindre le plasma. Or, dans le muscle, les fenêtres des capillaires sont très petites et les molécules>50 000 PM ne peuvent atteindre la circulation générale que par voie lymphatique. Problème ! car deux inconvénients majeurs : - Cela met du temps (2 à 4h de retard) - Le temps que la molécule arrive dans la circulation générale, elle peut être plus ou moins dégradée et/ou inactivée. Ainsi, détecter une lésion musculaire avec du retard n’est pas trop grave mais… détecter une lésion myocardique avec du retard est bien plus grave chez l’Homme (chez le Chien ou le Bovin un peu moins)! Il y a donc eu des études chez l’homme pour tenter de trouver d’autres marqueurs beaucoup plus petits pour réduire ce temps de retard. La myoglobine avec son PM de 17500 a donc été retenue. On commence à l’utiliser (de façon expérimentale), chez le Cheval (trop génial) : si les lésions sont étendues on observe une augmentation forte de la myoglobine. Mais aucun laboratoire ne mesure la myoglobine chez le chien, chat, cheval (pour la clinique) car les marqueurs sont non commercialisés étant donné qu’il y a des différences entre chaque espèce. BILAN musculaire : Il faut utiliser la CK et éventuellement la GSH-Px s’il y a suspicion de carence en sélénium chez les BV. Fatigue musculaire Elle est due à une production d’énergie par la glycolyse anaérobie. La glycolyse produit de l’acide lactique mais en anaérobie (par exemple lors d’un stress), il y a déshydrogénation de l’acide lactique par une déshydrogénase pour produire du L-lactate et des ions H+. Il y a une tendance à l’acidose lactique. En absence d’oxygène, Cette voie est très rapide mais a une efficacité limitée. Quand on veut doser le lactate, il faut utiliser des fluorures, ou mieux de l’acide perchlorique (mais attention toxicité) pour inhiber la LDH (lactate déshydrogénase et donc le passage lactate pyruvate) ou faire un dosage immédiat à partir d’une goutte de sang grâce à des analyseurs du commerce. BMAC – Exploration musculaire – page 3/5 On a fait courir un cheval 3 km au galop, avec 2 jours d’entraînement dans les pattes, puis avec 50 jours. La concentration en lactates augmente puis le sujet récupère : le lactate est réutilisé et la concentration plasmatique en lactate revient aux valeurs de base. Résultats : Plus le cheval est entraîné, mieux il supporte son effort = moins grande est l’augmentation des lactates d’une part, et plus vite il récupère d’autre part = retour à la concentration de repos. Bon là, on verra pas la couleur des courbes : en gros, celle qui monte le plus au c’est J2 d’entraînement, celle qui est bombée c’est J50 et celle qui augmente régulièrement c’est un cheval au repos. Au-delà d’un seuil de 4mmol/L, les animaux sont en anoxie. On peut arriver à une valeur de 25mmol/L chez certains sujets en très forte anoxie ; et si l’animal termine son effort avec une si forte valeur (cheval a J2) il y aura énormément d’épuration à faire pour retrouver la valeur normale. Avec les mêmes chevaux avec 50jours d’entrainement, il y a peu de différence avec un animal au repos. On utilisera les lactates pour mesurer toutes les conditions d’anoxie dans les procédures de réanimation. Lésions cardiaques chez le chien et le chat Protéines cardiaques chez le chien et le chat Elles sont très à la mode en médecine humaine. On les utilisait déjà il y a 50 ans, toujours pour détecter ce fameux infarctus. Pour explorer les lésions cardiaques, on a d’abord utilisé les ASAT, mais elles mettaient 12 heures à arriver dans le plasma. Puis, pour détecter ces lésions plus précocement, on a recherché la CK (apparaissant quelques heures après la lésion). Par la suite on a utilisé la CKMB qui est une isoenzyme de la CK spécifique du myocarde chez l’homme. On a aussi utilisé la myoglobine. En humaine, on utilise aujourd’hui les isoenzymes des troponines qui se trouvent dans les fibres des muscles squelettiques et cardiaque mais qui ont des structures différentes. Par ailleurs, l’usage futur très probable de cette méthode en médecine vétérinaire sera facilité par le fait que les réactifs utilisables en humaine sont aussi utilisables pour l’exploration chez les animaux. BMAC – Exploration musculaire – page 4/5 Quel serait l’avantage procuré par rapport aux marqueurs usuels ? Il n’est pas décisif et donc pas encore utilisé en routine mais va le devenir. Les graphes suivants sont les résultats d’une étude menée sur 33 chiens ayant reçu un choc thoracique. On voit qu’à J1 après le choc, la dispersion des valeurs est la même quels que soient les marqueurs : il n’y a donc pas d’avantage décisif par rapports aux marqueurs usuels (ASAT, CK). Les peptides natriurétiques Il s’agit de marqueurs fonctionnels : l’ANP et le BNP sont produits lors d’une dilatation auriculaire ou d’une augmentation de pression dans le cœur. Cependant, on ne dose pas directement la BNP mais la NT-proBNP qui a une meilleure stabilité in vitro et in vivo. La NT-proBNP est la partie N-terminale de la molécule de proBNP précurseur de la BNP. S’agit-il d’un bon marqueur d’insuffisance ? Oui et Non Sur ce graphe, on voit que les concentrations de BNP se superposent entre les témoins (symbolisés par un carré) et les insuffisants cardiaques (triangles), mais, en moyenne, la concentration en BNP est supérieure chez les insuffisants. Si on fixe un seuil à 65ng/L, on obtient une spécificité et une sensibilité égales environ à 80%. FIN BMAC – Exploration musculaire – page 5/5