Marqueurs biochimiques du métabolisme phosphocalcique

Bertrand Joséphine
Lucas Pauline
29/11/10
Biochimie, Pr Massart, Marqueurs biochimiques du métabolisme phosphocalcique
Les autres schémas sont sur le poly sur le réseau ;
Marqueurs biochimiques du métabolisme
phosphocalcique
A) Marqueurs biochimiques osseux
I) Ions
1) Calcium
a) Répartition du calcium dans l’organisme
- 98-99% dans l’os sous forme de cristaux d’hydroxyapatite
- 1% dans les tissus mous
- 0,1% dans le liquide extracellulaire (LEC) : plasma, liquide interstitiel
Echanges calciques : permanents et régulés par les hormones calcitropes.
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b) Tissu osseux
Structure : formé de tissu conjonctif calcifié, lui-même formé de :
•Tissu ostéoïde = matrice protéique ( fibre de collagene ou ostéocalcine )
•Fraction minérale : complexes inorganiques de sels de Calcium hydratés appelés cristaux
d’hydroxyapatite.
Même quand la croissance est terminée, perpétuel modelage du tissu osseux.
L'os minéralisé est activé : formation de pré ostéoclastes.
Il y a ensuite résorbtion osseuse par les ostéoclastes puis phénomène d'inversion avec le
recrutement de pré ostablastes qui donne naissances à des ostéoblastes qui vont régénerer l'os en
formant un tissu ostéoîde.
Enfin , phase de quiescence ou repos.
L'équilibre accrétion/résorbtion est sous l'action d'hormones calcitropes.
Pathologies : ostéoporose = déséquilibre en faveur de la résorbtion . Le tissu se détruit plus qu'il
ne se forme. Les ostéoclastes déminéralisent le tissu osseux.
c) Calcium sanguin
2 formes :
•Partie non ultrafiltrable (40%)
Lié aux protéines plasmatiques
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Sensible aux variations de pH et à la quantité de protéines circulantes dans
l’organisme.
• Partie ultrafiltrable (60%)
Calcium complexé (10%)
Calcium ionisé (50%) : régulation hormonale dans des limites étroites.
Le dosage du calcium ionisé est plus difficile mais intéressant car il représente la fraction
biologique active.
d)
Régulation de la calcémie
Chez l’adulte sain : le bilan est nul (entrées/sorties)
•Intervention d’un système endocrine
•Principales hormones responsables : PTH (parathormone) et 1,25 dihydroxy vitamine D
e)
Dosage du calcium
•Calcium total sanguin (plus facile)
Différentes méthodes : titrimétriques et colorimétriques.
Résultats à interpréter selon le taux de protides.
Protidémie : hypoprotidémie/albuminémie = fausse hypocalcémie.
•Calcium ionisé ( meilleure méthode mais la moins utilisée )
Méthode de dosage : potentiométrie directe avec électrode spécifique.
Mesures simultanées Ca ionisé/Ph .
•Calcium urinaire :
ème
Prélèvement : urines de 24h ou 2
miction du matin à jeun dans un récipient décalcifié sans
antiseptique, acidifiées par HCl fort 1N et homogénéisées.
Méthode de dosage : identique à celle pour le calcium total (sang)
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2) Phosphore
a) Répartition du phosphore dans l’organisme
- 85% dans les os : cristaux d’hydroxyapatite
- 14% dans les tissus mous
- 1% dans le secteur extracellulaire
Phosphore plasmatique : - organiques ( ATP, phospholipides )
- inorganiques 90 % ultrafiltrable et 10 % lié aux protéines .
b)
Régulation
Homéostasie du phosphore dans l’organisme entier dans 3 organes :
Tissu osseux : forme de stockage sous forme d’hydroxyapatite
Intestin : absorption par un mécanisme passif et actif hormono-dépendant
Rein : Filtration glomérulaire et réabsorption tubulaire
Existence d’un seuil maximal de réabsorption (Tm)
Régulation hormonale et humorale : le rein
+ hormone de croissance
- PTH, corticostéroïdes, acidoses métaboliques
c) Dosage
Phosphate inorganique sanguin :
Fait par spectrophotométrie
Phosphate urinaire
Expression de la phosphaturie en fonction du comportement rénal vis-à-vis de la réabsorption de
phosphate.
TRP = Taux de réabsorption des phosphates
TRP = 100 * ( 1-( (Phosphaturie x créatininémie)/(Phosphatémie x créatinurie) ) )
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II)
Hormones du métabolisme phosphocalcique
1) Schéma général
2) Parathormone (Hormone parathyroïdienne
ou PTH)
a) Structure
Peptide d’une seule chaîne de 84 AA . Important car le dosage dépend de leur reconnaissance .
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Peptide monocaténaire issu de la pré-pro-parathormone dans les ribosomes. Ensuite donne la
proPTH dans l’appareil de golgi puis la PTH active (84 AA).
b) Sécrétion
PTH sécrétée sous l’effet du Calcium qui agit au niveau de récepteur membranaire ( 3 parties :
membranaire, extracellulaire et intracellulaire) .
c)
Dosage
α) Prélèvement
Hormone très fragile, donc rigueur.
Tube sec sans gel : laissé 30 min à t° ambiante (pour formation du caillot) puis acheminé dans la
glace (pour éviter la dégradation de PTH) puis centrifugé et dosage du serum. Arrivée au labo dans
l'heure qui suit le prélèvement.
β) Méthode
Nombreuses formes circulantes de PTH.
PTH intacte 1-84 : fragile donc se rompt en fragments :
Fragments mid-region (médians) : ne contenant pas les extrémités C et N. 44-68 de la
molécule (n°AA contenus)
Fragments Cter inactif (53-84 par ex) : provenant du catabolisme hépatique et rénal
ère
1ers dosages : PTH de 1 génération : par compétition avec des marqueurs isotopiques
RIA avec Anticorps polyclonaux dirigés contre les fragments C ter et fragments mid-region.
Ces fragments ont une demie-vie bcp plus longue que celle de la PTH 1-84 et s’accumulent dans le
sang des insuffisants rénaux chroniques.(IRC)
→ a donné des résultats erronés pendant longtemps
nde
Remplacés par dosage de 2
génération (pour PTH intacte 1-84) : technique sandwich : 2
Anticorps différents :
• Le premier fixé sur une paroi solide reconnaît la partie C ter (39-84)
• Le deuxième marqué à l’iode 125 dirigé vers N ter
On ne dose pas les fragments C term mais on dose les fragments 7-84 N ter.
→ résultats différents selon la trousse de dosage
VN : 10 à 46 pg/mL à Rennes (IRMA)
A interpréter en fonction du calcium ionisé si possible (sinon calcium total/albumine)
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3e génération : PTH bio-intacte : technique IMA : 2anticorps différents. Le premier fixé à une paroi
reconnaît l'extrémité Cter 39-84, le deuxième est dirigé vers les 4 premiers aa.
→ évaluation beaucoup plus exacte
d) Actions
Majoritairement sur l'os et les reins :
-os : augmente la réabsorption => hormone hypercalcémiante
-rein : augmente la réabsorption tubulaire du calcium
stimule la 1-alphahydroxylase
=> hormone hypercalcémiante
Le rein diminue la réabsorption du Phosphate => hypophosphhatémiante
3) Vitamine D
a) Origine
SCHEMA sur le poly de cette année
Exogène : alimentaire (restreintes)
Vitamine D2 : origine végétale (= ergocalciférol)
Vitamine D3 : origine animale (=cholécalciférol) dans huile de foie de poisson, lait, œufs.
Endogène (50 à 70% des besoins) : essentiellement synthétisée par les cellules des couches
profondes de l’épiderme sous l’action des UV sur le 7-déhydrocholestérol : vit D3.
Il s’agit donc bien d’une hormone car elle est synthétisée par l’organisme : il n’y a
que la vit D3 qui est synthétisée par la peau.
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Cf schéma :
Calcidiol : forme qu'il faut doser et forme de stockage. 2Hydroxylations possibles :
→ 1,25 OH2 vitamine D = calcitriol : action sur tissu cible par action endocrine
Hydroxylation (rein, pancréas, peau...)
→ donnant un composé sans rôle dans le métabolisme phospho-calcique
b) Structure des précurseurs
Ne pas apprendre les structures mais bien voir la filiation
c)
Structure des métabolites actifs
** la 25-[OH]2 Vitamine D = calcidiol (HORMONE A DOSER)
– principal métabolite circulant
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– forme de réserve et stockage de la vitamine D
– agit localement par action autocrine (production et action au niveau d'une même cellule)
dans les cellules et les tissus (poumons, pancréas, granulocytes, peau, macrophages... L' 1alphahydroxylase transforme transforme le calcidiol en calcitriol )
** la 1-25[OH]2 vitamine D = calcitriol (PAS DOSER car trop faible, trop difficile et pas
représentative)
– issu du 1-25 hydroxylase du rein et des autres tissus tels que poumons
– hormone active principale agissant sur des récepteurs cytosoliques (similaires à ceux des
hormones thyroidiennes et stéroidiennes) des cellules des tissus cibles.
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