La réponse inflammatoire et ses marqueurs
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UE2 – Biopathologie J.J. Hoarau Date : 25/09/2015 Promo : DFGSM2 2015-2016 Plage horaire : 14h-16h Enseignant : J.J. HAORAU Ronéistes : CHUN HUNG KEE Jade GRUSON Kadoline La réponse inflammatoire et ses marqueurs I. Les médiateurs de l’inflammation 1.Les médiateurs plasmatiques A.Système complément B.Le système des kinines C.Facteurs de la coagulation/fibrinolyse 2.Les médiateurs cellulaires A.Médiateurs préformés B.Les médiateurs néoformés 1/38 II. Les marqueurs de l’inflammation 1. La vitesse de sédimentation (VS) 2. Les marqueurs plasmatiques A.Amplitude de variation B.Cinétique de variation 3. Caractéristiques des principaux marqueurs utilisés en MedG A.La CRP B.L’haptoglobine C.La fraction C3 du complément D.Pro calcitonine E.Hémogramme (NFS) et inflammation F.Electrophorèse des protéines sériques 4. Le choix des marqueurs 2/38 Afin de suivre une réponse inflammatoire on s’intéresse, au niveau clinique, à ce que l’on appelle les marqueurs de l’inflammation qui dérivent en fait des médiateurs de l’inflammation. Pour savoir quels marqueurs seraient utiles en termes de diagnostic, il est nécessaire de savoir quels sont les différents types de médiateurs qui sont conduits, libérés et qui pourraient être utiles. Cependant toutes ces molécules ne sont pas utilisables en clinique mais plutôt en recherche ou dans d’autres domaines… I. Les médiateurs de l’inflammation Les médiateurs de l’inflammation sont essentiellement des médiateurs chimiques qui seront produits, synthétisés, libérés. Ce sont toutes les molécules qui sont produites par les cellules spécialisées ou non, au cours de la réaction inflammatoire. Ils sont nombreux et de diverses natures. On les retrouve à deux niveaux : - Local : Médiateurs produits au niveau cellulaire, au niveau du site de l’inflammation lui-même, soit par les cellules qui ont infiltré le tissus et impliquées dans la réponse immunitaire, soit par les cellules résidentes du tissus et les cellules nécrosées ayant subi l’agression. - Systémique : Médiateurs produits à distance du site: on les retrouve au niveau du plasma. Ils sont dits circulants et circulent sous forme inactivée, sous forme de précurseurs qui devront être activés lorsqu’ils arriveront sur le site de l’inflammation (ces médiateurs, au cours de la phase vasculo-exsudative, vont traverser l’endothélium vasculaire et infiltrer le tissu). Les marqueurs de l’inflammation sont surtout d’origine sérique, retrouvés au niveau de la circulation sanguine et sont majoritairement produits par le foie. Certains sont présentés sur le schéma ci-dessus. 3/38 On en verra 2 très importants produits par le foie (systémiques): - Les facteurs du complément qui interviennent dans les mécanismes de défense naturelle, l’immunité innée, tels que les anaphylatoxines qui ont un pouvoir chémorétractant pour les cellules du système immunitaire ; on retrouve d’autres facteurs dont l’ensemble peut contribuer à la formation de complexes d’attaque membranaire qui participent à la destruction des agents pathogènes. (lysent les cellules) - Le facteur XII, participe au mécanisme de la coagulation et de la fibrinolyse, et au système des kinines. La plupart des médiateurs de l’inflammation utilisés en clinique sont d’origine plasmatique (facilement dosables). Cela serait plus difficile d’avoir accès à l’histamine ou la sérotonine, qui sont produits localement car il faudrait ponctionner le tissu Les médiateurs d’origine cellulaires, - sont soit préformés (histamine, sérotonine, enzymes) stockés dans les granules cytoplasmiques des cellules (mastocytes (monocytes, macrphages)), basophiles, polymorphonucléaires (PMN) , neutrophiles, macrophages, plaquettes). - Une autre partie des constituants (non pré stockés) vont nécessiter une néo synthèse et vont être libérés (prostaglandines, leucotriènes (prolongent la réaction inflammatoire), espèces oxygénées et nitrées (lutte anti-infectieuse), facteurs d’agrégation plaquettaires PAF) principalement par les leucocytes. Nous allons voir la nature de ces différents médiateurs et dans quels mécanismes ils interviennent… 1. Les médiateurs plasmatiques 4/38 Les médiateurs d’origine plasmatique appartiennent à 3 (voire 4) grands groupes : - Les facteurs du complément. (ensemble de protéines circulant sous forme inactive, et qui s’activent une fois recrutés sur le foyer inflammatoire) ex : facteurs C5a et C3a qui sont des anaphylatoxines - Le système des kinines : on y retrouve la bradykinine, vasodilatateur qui agit sur les nerfs nocicepteurs (->douleur), les médiateurs agissant sur l’endothélium vasculaire (>hypotension). La production de ces composés est activée lorsque le facteur XII de la coagulation (médiateur plasmatique) est apporté par la circulation sanguine. Lorsqu’il traverse l’endothélium vasculaire, il va s’activer et entraîner la synthèse de bradykinine à partir de la prékallikréine. - Le système impliqué dans la coagulation et la fibrinolyse, qui à partir de composés plasmatiques va permettre la coagulation avec la thrombine, la prothrombine, ou l’inverse va permettre la fibrinolyse en apportant du plasminogène par exemple ; le facteur XII a aussi son rôle à jouer dans ce système. La fibrine est formée à partir du fibrinogène. Le mécanisme inverse de la coagulation est la fibrinolyse. A. Système complément Le système du complément est un ensemble de protéines plasmatiques - environ une vingtaine synthétisées par les cellules spécifiques et non spécifiques du système immunitaire. Les facteurs du complément sont reconnaissables par leur nomenclature « lettre C + un numéro », de C1 à C9. Cet ensemble de protéines plasmatiques ont un système d’activation en cascade intervenant dans les mécanismes de défense de l’immunité innée. Il existe 3 voies d’activation du système du complément : - La voie classique : la seule voie qui puisse être activée à partir d’un complexe immun. (complexe Ag-Ac) Au cours d’une réaction inflammatoire d’origine infectieuse, elle est initiée 5/38 par les complexes immuns Ag-Ac. Lorsqu’il y a liaison d’un anticorps sur un antigène on va avoir recrutement des protéines plasmatiques, telles que le facteur C4, qui vont conduire à l’opsonisation c’est-à-dire à la facilitation de la reconnaissance de l’agent pathogène par le système immunitaire. Exemple du schéma : C2, C4 => formation de C3 convertase. Cette voie classique est initiée par le facteur C1 reconnait le complexe immun. Cette voie fonctionne en cascade : le facteur C1 permet de cliver C4 en 2 composés : C4a et C4b. C4a est une anaphylatoxine qui a un rôle dans la vasodilatation des vaisseaux sanguins, dans la phagocytose (macrophages et PNN) et a une activité chimioattractive. C4b permet de cliver un autre facteur : C2 pour former le complexe C4b-2a, qui devient une enzyme, capable à son tour de cliver le facteur C3 pour former l’ensemble C4b-2a-3b : il s’agit de la C5convertase. Remarque : ce système peut fonctionner indépendamment des Ac, c’est-à-dire qu’il fait intervenir un facteur capable de se lier directement à certaines structures des agents pathogènes, autres que ses Ag, tout en permettant le même type d’activation. - La voie des lectines, ressemble à la voie classique mais fait intervenir des ligands possédant des domaines leptine qui sont notamment des domaines de liaison carbohydrates (ex: la mannose binding lectine ( MBL) ). Ils se lient à certains constituants issus soit de la cellule qui a été nécrosée ou des agents pathogènes qui ont à leur surface une structure sucrée (ex : mannose). Cette voie qui rejoint la cascade de la voie classique mènera à l’activation des facteurs C2 et C4, à la formation de la C3 convertase et l’opsonisation. Cette voie des lectines n’est pas initiée par le facteur C1 et ne peut pas reconnaître les complexes immuns, mais a la capacité de reconnaître certains sucres à la surface des agents pathogènes (mannose, maltose, fucose…). - La voie alterne, voie d’auto activation qui va déclencher la voie du complément, via le facteur C3 qui peut se cliver seul donc s’auto activer au contact du pathogène. Il génère ainsi une cascade impliquant des facteurs différents : le facteur C3b (issu du clivage de C3) va se lier directement aux agents pathogènes. Deux autres facteurs b et d vont permettre la formation de la C3 convertase. Cette voie démarre avec le facteur C3 : circule de façon inactive dans la circulation sanguine et peut être hydrolysé spontanément pour donner un facteur C3b (également une opsonine) qui est capable de se lier à tout type de surface membranaire (membrane d’un agent pathogène ou nos propres membranes). C3b initie alors une cascade enzymatique passant par le clivage du facteur b en sous-unités ba et db. La liaison de C3-b-db va former une enzyme appelée C3-convertase. C5 peut être clivé en 2 facteurs : C5a et C5b. - C5a est une anaphylatoxine (tout comme C4a et C3a). Ces facteurs vont activer les cellules phagocytaires qui ont un pouvoir chimioattractant également. Elles agissent principalement sur les cellules dendritiques, l’endothélium vasculaire… 6/38 - Le facteur C5b va activer une nouvelle cascade : il recrute les facteurs C6-7-8-9, qui ont la capacité de former un pore dans les membranes des cellules cibles, provoquant la fuite d’électrolytes. Toutes ces voies du complément permettent de détecter des agents pathogènes en utilisant différents facteurs de reconnaissance mais ils conduisent tous au facteur central qui est la C3 convertase du complément. Question : Nous sommes dans quel type de cellule, puisque c’est quand même le macrophage qui va agir finalement ? On rappelle que nous ne sommes pas dans un type cellulaire, ces facteurs sont sanguins, situés dans le plasma. Lorsque le facteur C3 va se lier à sa cible il sera reconnu par les cellules immunitaires (macrophages, PNN,…). Donc tous ces mécanismes vont permettre aux macrophages de reconnaitre la cible et de la phagocyter ou de faire de la dégranulation. Une série de molécules sériques circulent et lorsqu’elles traversent l’endothélium elles vont s’activer aussitôt qu’elles entrent en contact avec un Ac ou des domaines sucrés ou s’auto activer, entrainant ainsi un dépôt de facteur C3 à la surface des agents pathogènes. 7/38 C4a Voici un schéma un peu plus clair des voies du système du complément, Un analogue du C1q et le MBL Le facteur C3 est un facteur d’opsonisation, c'est-à-dire que lorsque la voie du complément est activée, ce facteur C3 a la capacité d’aller se fixer sur un certain nombre d’agents pathogènes et de faciliter leur reconnaissance par les phagocytes, les PMN, les monocytes, macrophages. La C3 convertase permet le clivage de C3 et donner le C3b et le C3a. A partir de C3a, on obtient : - Les anaphylatoxines, ce sont des sous-composants du système immunitaire médiateurs de l’inflammation, formés de C3a et C5a, ils vont agir sur l’endothélium vasculaire en stimulant les expressions des sélectines, des intégrines et des molécules d’adhésion cellulaire par les cellules circulantes pour leur recrutement, afin qu’elles puissent migrer vers le site infectieux ou inflammatoire. A partir du facteur C3b on peut se diriger vers 2 types de réponses : - Opsonisation : liaison sur une surface membranaire afin de rendre les pathogènes plus attractifs pour les phagocytes pour permettre une meilleure destruction des agents pathogènes (ou de cellules nécrosées ) par le phénomène de phagocytose ( PMN , macrophage). 8/38 Le C3b est donc un facteur opsonine mais il a aussi la capacité de se lier directement aux complexes immuns et de les éliminer. - Formation du complexe d’attaque membranaire : Un ensemble de facteurs du complément (C5b, C6, C7, C8, C9) vont s’associer pour former des structures comme des pores, à l’intérieur des membranes, soit des cellules qui sont infectées, soit des pathogènes cibles, et entraîner des fuites d’électrolytes et directement la mort de l’agent pathogène. Remarque : Tous ces composants (facteur C3, C5, etc.) peuvent être dosés au niveau plasmatique. On observe une augmentation de ces différents facteurs au cours d’une inflammation. RECAPITULATIF : Le système du complément fait donc intervenir tout un ensemble de protéines plasmatiques à travers ces trois voies : la voie classique, la voie des lectines, la voie alterne. Toutes convergent vers le facteur central C3 qui aboutit : soit à la formation d’un complexe d’attaque membranaire, soit qui permet d’opsoniser les agents pathogènes pour faciliter leur reconnaissance et leur élimination, soit qui participe au recrutement des phagocytes. B.Le système des kinines La prékallikréine et le facteur XII de la coagulation sont apportés par la circulation sanguine. Le facteur XII traversant l’endothélium vasculaire, va s’activer sous l’effet notamment de l’histamine, de certaines enzymes ou protéases (libérées à partir des granules cytoplasmiques des cellules phagocytaires). Ce facteur XII permet de passer de la prékallikréine à la kallikréine. La kallikréine clive le Kininogène (apporté par le plasma) en Kinine. 9/38 Les principales kinines sont : - La bradikinine, qui est capable d’agir au niveau des nerfs nocicepteurs pour déclencher la douleur . La kallidine : va entraîner le phénomène de vasodilatation sur l’endothélium vasculaire permettant l’installation de la réaction vasculo-exsudative et augmenter sa perméabilité. Les kinines ont donc un effet sur la vasodilatation, l’augmentation de la perméabilité, l’apparition de la douleur. Comment les kinines sont ils formés ? L’un des facteurs déclenchant la formation des kinines est le facteur 12 (principale voie) qui est un des facteurs centraux de la coagulation. Il n’est pas le seul, il y a également l’histamine qui stimule leur formation via les protéases qui sont libérées au niveau du site inflammatoire par les PNN et par les tissus nécrosés qui peuvent déclencher cette voie par l’intermédiaire de la transformation des kininogènes en kinines. Les kinines vont entraîner ces phénomènes de façon brève, intense, limitée dans le temps. C.Facteurs de la coagulation/fibrinolyse A gauche, la coagulation : ➔ La production de fibrine se fait à partir de fibrinogène (apporté par la circulation sanguine) dont la synthèse est augmentée au cours de la réaction inflammatoire . ➔ Le facteur 12 (apporte par la circulation sanguine) est le facteur déclenchant. Celui-ci, lorsqu’il est activé localement c’est-à-dire après recrutement et contact avec des surfaces chargées 10/38 négativement (lipopolysaccharides à la surface des bactéries, GAG à la surface des cellules nécrosées) entraine une cascade de réaction avec : - La formation de Thrombine à partir de prothrombine : la thrombine (protéase) permet la transformation de fibrinogène en fibrine qui en cas d’endommagement de l’endothélium vasculaire, va s’associer à la paroi des petits vaisseaux pour permettre la coagulation. A droite, le mécanisme inverse est celui de la fibrinolyse : destruction de la fibrine. ➔ Elle est déclenchée par différents activateurs de plasminogène possibles dont un variant du facteur XII, le Facteur XIIA. Ils sont très intenses à la fin de l’inflammation et entraînent la transformation du plasminogène en plasmine qui va dégrader la fibrine en produit de dégradation de la fibrine : PDF. Même si on a plus de fibrinolyse en fin d’inflammation qu’en début, ces ceux mécanismes se font en parallèle. Au sein du foyer infectieux on a de la fibrinoformation, de la coagulation, de la destruction de la fibrine. Au cours de l’inflammation on va trouver un équilibre qui va s’installer entre coagulation et fibrinolyse en permanence. Remarque : Le facteur XII est un facteur de coagulation et facteur de déclenchement de la formation de la fibrine 2.Les médiateurs cellulaires Ils sont produits localement au niveau du site de l’inflammation. Ils sont de deux types : ➔ Les médiateurs préformés (stockés dans les granules cytoplasmiques) - Les amines vasoactives - Les enzymes et métabolites des polynucléaires (PNN…) et macrophages (principales cellules phagocytaires) ➔ Les médiateurs néoformés …pour maintenir la réponse inflammatoire - Les médiateurs lipidiques - Les cytokines (lutte anti-inflammatoire) - Les dérivés oxygénés et nitrés (lutte anti-infectieuse) 11/38 A.Médiateurs préformés • Les amines vasoactives Les médiateurs préformés sont retrouvés essentiellement au niveau des granules cytoplasmiques des neutrophiles et des macrophages . Ce sont les premiers médiateurs libérés durant la phase initiale vasculo-exsudative, provoquant vasoconstriction et vasodilatation au niveau de l’endothélium, suite au traumatisme. Ils sont présents avant le début de l’inflammation. Parmi ces facteurs on en retrouve 2 principaux : - la sérotonine (préformée au niveau des plaquettes, mobilisée très rapidement, des cellules entérochromaffines au niveau de l’épithélium digestif, avec une libération également rapide), - l’histamine +++ (préstockée par les plaquettes, mais également par les mastocytes et certains polynucléaires dont les basophiles, libération rapide) Ils vont jouer un rôle dans la vasodilatation en agissant sur l’endothélium vasculaire, dans le mécanisme vasculo-exsudatif et permettre le recrutement des cellules immunitaires et la diapédèse leucocytaire => formation d’œdème inflammatoire . • Les enzymes et métabolites des polynucléaires et macrophages 12/38 Ces différents composés sont présents chez les plaquettes. On les retrouve principalement dans les basophiles, mais également chez les neutrophiles et éosinophiles. PNB, PNN ou PNE, ce sont toutes des cellules granulocytaires, elles possèdent toutes des granules, avec +/- d’amines vasoactives. (rappel : les mastocytes dérivent des PNB donc les mastocytes font partie des cellules qui sont les plus riches en histamine). Ils sont associés aux PNN, PNB, monocytes et macrophages. Ils sont contenus dans les granules primaires et les granules secondaires dans lesquels on retrouvera des phospholipases , lysozymes , lactophérines . ⇨ Ils vont être déversés dans les vacuoles d’endocytose et jouer un rôle dans la phagocytose. ⇨ Ils pourront être également libérées dans le milieu extérieur pour détruire les bactéries en tant qu’agents bactéricides ou bactériostatiques, elles vont notamment agresser le tissus conjonctif (tissus élastique, collagène) et les membranes basales et stimuler ainsi la formation de la fibrine (coagulation). Cela va libérer une surface chargée négativement augmentant la réponse inflammatoire. B.Les médiateurs néoformés ❖ Les médiateurs lipidiques 13/38 Les médiateurs lipidiques sont issus de la dégradation des phospholipides membranaires. A la suite de l’activation de différents types cellulaires (macrophages, neutrophiles etc..), les phospholipides de la membrane vont être simultanément dégradés par les enzymes libérés et conduisent à la formation de deux composés : soit les facteurs d’agrégation plaquettaire (PAF), soit le composé central l’Acide arachidonique. Parmi ces médiateurs lipidiques on a 3 catégories : ⋅ les facteurs d’agrégation plaquettaire (PAF) ⋅ les prostanoïdes ⋅ les leucotriènes (et leur dérivés ) Les prostanoïdes et leucotriènes sont des dérivés de l’Acide Arachidonique . A partir de l’Acide Arachidonique il existe deux voies métaboliques : • Cyclo oxygénase : production de 3 types de prostanoïdes : - Le thromboxane A2, qui est un agrégeant plaquettaire et un vasoconstricteur en phase initiale de la réaction vasculoexsudative.Il a la propriété inverse de la prostacycline - La prostacycline, anti-agrégant plaquettaire et vasodilatateur . Il y a un équilibre entre ces deux molécules à effets inverses. Même si elles empruntent la même voie, elles ne sont pas produites au même moment d’où une régulation importante de leur libération au niveau de la cellule . - Les prostaglandines D2 (PGD2), E2, F2, etc. qui sont des vasodilatateurs facilitant l’augmentation de la perméabilité vasculaire mais ont aussi une activité chimio attractive - à ne pas confondre avec les chimiokines, car en effet les prostaglandines ne sont pas des cytokines - qui va permettre le recrutement de cellules circulantes. Ils ont aussi un rôle dans l’induction de la douleur comme la Prostaglandine E2, qui peut notamment lorsqu’elle est libérée dans la circulation sanguine participer au déclenchement de la fièvre. (régulation de la température corporelle au niveau de l’hypothalamus). La Prostaglandine E2 est un chimioattracteur • Voie de lipooxygénase. : elle va entraîner la formation des leucotriènes et certains de ses dérivés de lipoxygènes. Ces composés vont avoir des effets sur le chimiotactisme (ex : leucotriène B4), des phénomènes de vaso et broncho constriction, on les retrouve notamment dans les inflammations de nature allergique et vont participer au recrutement en agissant sur le système vasculaire en augmentant sa perméabilité. (ex : leucotriènes C4,D4 et E4) Une autre voie dérive de l’activité de la phospholipase A2 et au lieu de donner de l’acide 14/38 Arachidonique elle peut conduire à la formation des PAF : Les facteurs de l’agrégation plaquettaire (les PAF acether) participent à l’ensemble des mécanismes de la réaction inflammatoire : augmentation de la perméabilité vasculaire, l’agrégation des plaquettes, ont aussi un rôle chimiotactique et facilitent l’adhésion à l’endothélium. ❖ Les cytokines Ce sont des facteurs peptidiques, des protéines solubles, des facteurs de communication inter cellulaire. Ils permettent aux cellules de coordonner la réponse inflammatoire entre les différents types cellulaires. Ils sont synthétisés par pratiquement tous les types cellulaires (aussi bien par des lymphocytes T, lymphocytes B de la réponse adaptative que par des PMN, des monocytes, macrophages ou des cellules non spécialisées tels que les fibroblastes), tout au long de l’inflammation. Les cytokines permettent la communication des cellules entre elles. C’est par ces médiateurs qu’elles sont capables de s’autostimuler. Chaque cytokine peut avoir un effet différent en fonction du type cellulaire sur lequel elle agit. Néanmoins pour chaque cellule, une cytokine aura une fonction précise. Certaines cytokines ont des effets synergiques, d’autres antagonistes, tout dépend des récepteurs et des cytokines présentes à un instant donné. La majorité des cytokines ont une action locale : elles sont autocrines ou paracrines (agissent sur les cellules situées à proximité car il faut atteindre une concentration minimale pour que ces cytokines aient un effet, bien qu’elles aient un effet à des concentrations faibles (du nanomolaire au picomolaire)). Néanmoins certaines cytokines endocrine. Les grandes familles de cytokines (6): - Chimiokines (CCL,CXCL, XCL..), dénommés selon leurs caractéristiques structurales. C’est une sous-famille des interleukines qui ont des propriétés chimio attractives (recrutement des cellules immunitaires circulantes). Ont un pouvoir chimio ou chémo-attractant. Elles sont souvent d’autres noms (ex : CXCL8,est également appelée IL-8) - TNFs (Tumor Necrosis Factors) : cytokine pro-inflammatoire majeure initiant la réponse inflammatoire. TNF peut entrainer la nécrose vasculaire, au niveau des artérioles ( ! asphyxie 15/38 - - des tumeurs et facilitation de leur nécrose) TNF est capable à lui seul de déclencher la formation de l’œdème, de la douleur, de la chaleur… (signes de l’inflammation). Il agit grâce au récepteur du TNF, le TNF R, et induit la mort des cellules (apoptose ou nécrose) à leur contact à l’exception chez les macrophages où il enclenche les mécanismes de la phagocytose et non la mort cellulaire. Le TNF est aussi un facteur coupefaim responsable d’anorexie au cours d’inflammations chroniques. Il existe plusieurs molécules du TNF (facteur de nécrose tumorale) d’où TNFs. IFNs (Interférons), de classe 1 (IFN α et β), de classe 2 (IFN γ) liés aux inflammations d’origine infectieuse intracellulaire et surtout virales : activité antivirale CSFs (Colony Stimulating Factors) : stimulent la prolifération cellulaire, ont un rôle dans l’hématopoïèse au niveau de la moelle osseuse par exemple afin de produire de nouvelles cellules immunitaires. CSF déclenche l’expansion clonale des cellules (mastocytes, LT, LB…) TGFs (Transforming Growth Factors): facteurs de croissance/multiplication/différenciation cellulaire au niveau local. Ils interviennent surtout en fin de réponse inflammatoire pour stimuler notamment la prolifération des fibroblastes, des cellules endothéliales, etc., donc la réparation du tissus. Le TGF-β est l’un de ces facteurs importants. Je ne vous parle pas ici des Interleukines car depuis quelques années, ce groupe a tendance à disparaître. C’était un groupe dans lequel on classait toutes les cytokines ne faisant ni partie des chimiokines, ni des TNF, ni des interférons,… Le groupe des Interleukines était un groupe « fourre-tout ». Il n’y avait pas de relation structurale, ni fonctionnelle entre ces Interleukines. 16/38 Remarque : Ils ont des propriétés dominantes mais sont néanmoins redondants ce qui rend le système relativement complexe. Les cytokines coordonnent localement la réponse inflammatoire, la stimule pendant la phase aigüe et l’interrompt vers la fin, mais elles arrivent à diffuser de manière systémique pour agir sur des organes et auront à ce moment là différents effets : - - - - Vaisseaux : Les cytokines provoquent une activation vasculaire, et le chimiotactisme (pour permettre l’afflux de cellule) Cellules circulantes : recrutement des cytokines par chimiotactisme ; à proximité du site inflammatoire : activation de ces cellules qui vont se différencier et se mettre à produire des médiateurs lipidiques de l’inflammation, des protéases, de nouvelles cytokines (activation en cascade) , à libérer des protéines cationiques et des radicaux libres. Moelle osseuse : stimule la production leucocytaire (hyperleucocytose : augmente la production des leucocytes circulaints) pour permettre le ravitaillement au niveau du site inflammatoire de nouvelles cellules . Foie : produit l’ensemble des protéines de la phase aigüe de l’inflammation (facteurs du complément, l’haptoglobine, la CRP (C-Reactive Protein) : opsonine utilisée en tant marqueur de l’infl.) SNC : déclencher au niveau du SNC (centre hypothalamique), les signes de l’inflammation tels que la fièvre ( IL-1 : L’IL-1 ß dérégule la température corporelle ) si elle dure trop longtemps favorise la somnolence, responsable de l’anorexie et du manque. Les cytokines ont donc aussi bien une action LOCALE que SYSTEMIQUE 17/38 ➔ Les cytokines pro inflammatoires : Cytokines principales déclenchant l’inflammaiton : TNFα et IL-1 Elles sont les deux premières cytokines produites = pro-inflammatoires (principalement produites par PNN , macrophages tout au long de la réaction inflammatoire). Ce sont deux cytokines qui initient la réponse inflammatoire et la production de nouvelles cytokines proinflammatoires par d’autres types cellulaires : - L’IL-8 est une chimiokine, aussi appelée CXCL8, qui a l’activité chimiotactique la plus importante, en effet elle permet le recrutement des PNN. Autre exemple de chimiokine : les MCP1 (Macrophages Chemoattractant Protein 1) ont le même rôle que les IL8 pour les macrophages. - IL-6 : TNF-α et IL-1 ont surtout un rôle paracrine ; quand elles ont besoin d’agir à distance, l’IL6 est un médiateur passant au niveau de la circulation sanguine. L’IL-6 est la principale cytokine agissant au niveau hépatique, pour déclencher la production des protéines de la phase aigüe de l’inflammation (ex : facteurs du complément). - On retrouve aussi les cytokines hématopoïétiques dont les facteurs de stimulation des colonies (les CSF) au niveau de la moelle osseuse : G-CSF pour les granulocytes, M-CSF pour les macrophages, GM-CSF pour les granulocytes et les macrophages. Ces molécules étant très agressives il y a un besoin de contrebalancer cette réponse pro-inflammatoire par une autre réponse anti-inflammatoire : équilibre entre cytokines pro/anti inflammatoires. 18/38 ➔ Les cytokines anti-inflammatoires : Au cours de la réponse inflammatoire, au stade précoce on va surtout retrouver la TNFα et l’IL-1 (dans les minutes , les heures qui suivent le début de l’inflammation ). La production des cytokines antiinflammatoires reste sous le contrôle du TNFα et de l’IL-1 (pourtant classées parmi les cytokines proinflammatoires : elles ont donc un double rôle) A l’inverse, il y a un certain nombre de cytokines qui vont avoir un effet anti inflammatoire. Elles seront présentes au début de l’inflammation mais majoritairement vers la fin de l’inflammation.. Parmi celles-ci on va retrouver IL-10 et IL-4, IL-1 Rα, sR-TNF, IL-13 , des facteurs de croissance comme le TGFβ en fin de réaction. Les cytokines anti-inflammatoires impliquent des compétiteurs : - ce sont des cytokines qui sont les formes solubles du récepteur TNF (sR-TNF) qui vont pouvoir aller fixer le TNF libre et l’inhiber ; C’est un compétiteur du TNF - IL-1 Ra (ce n’est pas un récepteur, mais un antagoniste de l’IL-1) sont capables de se fixer aux mêmes récepteurs que l’IL-1, mais, sans induire de signalisation intracellulaire. C’est un compétiteur de l’IL-1 (Il vient contrer ses effets) Les 3 principales cytokines anti-inflammatoires sont : l’IL-10, l’IL-4 et le TGFß. 19/38 Quand on regarde la réponse inflammatoire voici la bascule pour savoir où on se trouve au niveau de l’inflammation. Aux extrémités on retrouve les cytokines sensées avoir le rôle le plus fort dans l’inflammation. Il y a une échelle, le pouvoir pro ou anti inflammatoire est plus ou moins important selon les cytokines. C’est la balance cytokine pro-inflammatoire/ anti-inflammatoire qui indiquera à quel stade de l’inflammation nous sommes. Mais ce stade reste difficile à déterminer car tout dépend du nombre de cytokines et de l’importance de chacune a un instant « t » dans une réaction inflammatoire alors que les échelles ne sont pas encore bien établies (l’IL-10 a-t-elle un pouvoir supérieur a l’IL-13 ? … difficilement identifiable). En effet, Les facteurs TNFα et IL 1 sont classés au niveau des pro-inflammatoires car elles initient la réponse inflammatoire, mais la production des cytokines anti-inflammatoire est aussi sous leur contrôle. De même le TGFβ, classé ici en tant qu’anti-inflammatoire, est parfois considéré comme un facteur déclenchant tels que TNFα et IL-1. L’activité des différentes cytokines n’est donc jamais bien tranchée. Certaines de ces cytokines produisent des produits de la phase aiguë de l’inflammation (TNF , IL-1 , IL6 ). Elles vont agir au niveau du foie pour produire des médiateurs de l’inflammation ( facteurs du complément ( C3 ), synthèse de fibrinogène , CRP , haptoglobine ) . Question 2013-2014: Dans la Réaction inflammatoire y a-t-il forcément production des pro et antiinflammatoires ? Réponse : Oui car si dans le cas où on déclenchait l’inflammation et qu’on avait que des protéines proinflammatoires, cela serait une « déclaration de guerre », le macrophage une fois activé se mettrait à tout détruire. Il y a donc nécessité d’avoir une balance en permanence. Les cytokines anti 20/38 inflammatoires vont être présentes pour contrebalancer la réponse. Si on fait un dosage des protéines pro et anti inflammatoire on trouvera de tout. Il s’agit d’évaluer la balance. Question élève 2015-16 : dans un QCM, peut on dire que TNFα et l’IL-1 sont anti-inflammatoires ? Réponse : il faudrait cocher faux, car elles sont officiellement considérées comme pro-inflammatoires (ils déclenchent la réponse pro-inflammatoire) Le foie est très sensible aux cytokines de type pro inflammatoire (TNF, IL-1, IL-6). Ces cytokines vont induire la production des protéines de la phase aiguë de l’inflammation. Le foie produit globalement une cinquantaine de protéines qui sont impliquées dans l’inflammation. Cela va stimuler la production par le foie des facteurs du complément, C3, haptoglobine, la Serum amyloid A (ASA), le fibrinogène etc.… Il faut donc avoir une vision LOCALE et SYSTEMIQUE de l’inflammation. ❖ Radicaux libres dérivés de l’oxygène Ils sont produits localement par les cellules. Les cellules qui vont être impliquées dans la lutte anti infectieuse (cellules phagocytaires) vont se mettre à produire un certain nombre de dérivés oxygénés et nitrés. Ils vont être produits à deux fins : - Soit libérés dans le milieu extérieur : composés agressifs qui vont lutter contre l’infection mais aussi potentiellement agresser des cellules saines, donc dommage tissulaire plus étendu. - Soit en intra cellulaire lors de la phagocytose (libérés au niveau des vacuoles d’endocytose pour 21/38 former les phagolysosomes) pour permettre l’inhibition ou la destruction des agents pathogènes absorbés. Les radicaux libres dérivés oxygénés et nitrés ne font pas partie des marqueurs de l’inflammation qui vont être utiles au diagnostic mais peuvent être dosés, difficilement évidemment. Ils contribuent aussi à la formation des dérivés lipidiques (facteurs d’agrégation plaquettaire, prostanoïdes, etc.) et agressifs pour des structures protéiques, particulièrement pour l’ADN. Tous ces médiateurs peuvent être dosés avec plus ou moins de faciliter. Nous allons maintenant nous intéresser à ceux qui sont réellement utiles en clinique et que l’on appelle les Marqueurs de l’inflammation. II. Les marqueurs de l’inflammation : En théorie n’importe quel médiateur de l’inflammation est un marqueur mais au niveau clinique, si on veut suivre l’inflammation, un bon marqueur doit pouvoir répondre à un certain nombre de critères : 1. Spécifique de la réaction inflammatoire : cad qu’il faut que ça soit quelque chose qui soit produit au cours de la réaction inflammatoire 2. Indépendant des étiologies de l’inflammation : systématiquement présent au cours de la réaction inflammatoire quel que soit la cause, qu’elle soit d’origine infectieuse, traumatique ou développement cancéreux. S’il est au niveau infectieux par exemple, ce n’est pas forcément intéressant. 3. Cinétique rapide: apparaître très rapidement suite au déclenchement de la réponse inflammatoire. 4. Augmentation significative pour une réaction faible 5. Dosage facile, reproductible, standardisé : ce sont des critères purement pratiques ettechniques. 6. Coût modéré : quand le marqueur est trop cher, il est considéré comme mauvais. Problème purement interne Si on devait respecter ces 6 critères, il n’y aurait aucun marqueur de l’inflammation. Donc pour suivre une inflammation, on ne va pas utiliser qu’un seul marqueur mais plusieurs qui vont plus ou moins respecter ces différents critères Donc d’un point de vue clinique, ces critères limitent énormément l’éventail de médiateurs de 22/38 l’inflammation que l’on va pouvoir utiliser en diagnostic. Ainsi, parmi tous les médiateurs vu précédemment, il n’y en aura quasiment aucun qui répond à tous ces critères. 23/38 1. La vitesse de sédimentation (VS) C’est un marqueur indirect de la réaction inflammatoire. Néanmoins, la VS est un test peu spécifique, mais qui a le gros avantage d’être de bon marché à réaliser, donc on le conserve. Qui a une valeur plutôt d’orientation La VS consiste à mesurer la vitesse parcourue par les hématies, en une ou deux heures, lorsqu’ils se mettent à sédimenter, dans un tube qui contient un anticoagulant (classiquement du citrate), sous l’effet de la gravité. La méthode classique, la plus utilisée est celle de Westergren. Elle sert de référence. La méthode la plus couramment utilisée est la méthode de WESTERGREN qui consiste à mettre dans un tube 1,6 ml de sang et 0,4 ml d’anticoagulant. On fait alors une mesure de la hauteur de sédimentation (en mm) au bout d’une heure, puis une autre au bout de deux heures. Pourquoi la VS permet de suivre l’inflammation ? La VS augmente dès 72h à 96h qui suivent le début d’une réaction inflammatoire avec une cinétique lente et va rester élevée plusieurs semaines avant de retourner à la normale. Elle est fonction de la viscosité du sang, qui elle même est influencée par la concentration protéique (protéines produites à la phase aiguë de l’inflammation) du plasma. La VS est ainsi directement proportionnelle à la concentration du sang en protéines : plus le sang est riche en protéines de la réaction inflammatoire, plus la VS va être augmentée. La principale protéine qu’on retrouve dans le plasma et responsable de cette augmentation est le fibrinogène circulant produit en grande quantité par le foie va entrainer une accélération, un excès de 24/38 VS, représentant environ 80% des protéines qui vont avoir une influence sur la viscosité sanguine. Les 20% restant sont liés à la présence d’anticorps. En présence d’anticoagulant, les GR vont s’entasser sous forme de piles d’hématies. 25/38 Quand est ce qu’on peut faire une mesure de la VS ? Généralement, le fibrinogène augmente dans les 72 à 96h qui suivent le déclenchement d’une réaction inflammatoire. C’est donc un marqueur tardif avec une cinétique lente, c’est-à-dire que son retour à la normale sera relativement lent (plusieurs semaines). Mais c’est un système qui reste peu couteux à réaliser. Cette VS varie en fonction du sexe : elle est plus importante chez la femme que chez l’homme, et varie également avec l’âge. ! Donc cette VS varie avec l’âge et le sexe ! Cet outil est simple et peu coûteux, donc il est quasiment systématiquement effectué. Par contre, il y a quelques inconvénients car plusieurs facteurs peuvent induire son augmentation et sa diminution : - La VS augmente : chez le sexe féminin, lors des syndromes inflammatoires, de l’anémie (VS basée sur la vitesse à laquelle les hématies vont s’empiler ici ça pose problème car il y’a une anomalie de la production des Grs), de syndromes néphrotiques, dans le cas d’hypergammaglobulinémie (personnes qui produisent ou qui ont un défaut dans la dégradation des Ac, en plus de l’action du fibrinogène ça enrichit le sang), de la prise de contraceptifs, de la grossesse, de l’obésité, etc. A l’inverse, des facteurs peuvent induire sa diminution et ne sont pas d’origine inflammatoire : comme l’hyperleucocytose (au cours d’une réaction infectieuse, on a une production de leucocytes importante, ce qui peut contrebalancer l’effet du fibrinogène), les erreurs techniques au laboratoire et tout ce qui est corticothérapies : la prise de corticostéroïdes question/réponse : la vs on ne peut pas la faire sur un patient anti coagulé de base ? Oui voilà faire une VS dépend du contexte (contre-indication…) ! La VS est un facteur qui est peu (voire pas) spécifique de l’inflammation, donc elle ne permet pas, à elle seule, de conclure à une inflammation. Il faut la coupler avec d’autres mesures, notamment avec la recherche d’autres marqueurs plasmatiques de l’inflammation. 26/38 27/38 2. Les marqueurs plasmatiques Quand on s’intéresse aux marqueurs de l’inflammation, très souvent pour faciliter les dosages, on va surtout s’orienter vers des facteurs plasmatiques qui vont permettre de faire des analyses à partir d’un prélèvement sanguin, car au cours de l’inflammation suite à la production des cytokines inflammatoires, ce qui va surtout être présent au niveau sérique ce sont les Protéines de la Réaction Inflammatoire qu’on appelle les PRI (protéines de la phase aigüe de l’inflammation, responsables d’une réaction systémique), qui sont produites par le foie. ! Donc ce qui va être dosé au niveau clinique pour suivre l’inflammation, ce sont ces PRI. 28/38 Ci-dessous, les principaux marqueurs protéiques utilisés en clinique. Ce sont à peu près tous des marqueurs qui interviennent dans la réaction inflammatoire. On classe ces PRI en 2 grands groupes : les PRI + et les PRI - : - PRI + : marqueurs dont le taux va augmenter au cours de la réponse inflammatoire. - PRI - : marqueurs dont le taux va diminuer au cours de la réponse inflammatoire. On y retrouve l’albumine et la transferrine. On observe davantage de PRI+ que de PRI-. Ceux en encadré, sont ceux les plus utilisés en laboratoire. Parmi les PRI +, on retrouve : - Anti protéases : α1-antitrypsine, α1-antichymotrypsine Protéines impliquées dans le transport : l’haptoglobine, céruléoplasmine Les facteurs du complément : C3, C4, C1… Protéines de la coagulation et de la fibrinolyse : fibrinogène Certaines protéines (connus pour le rôle anti-infectieux) comme la CRP (systématiquement mesurée avec la VS, elle a un rôle dans la lutte anti-infectieuse, c’est une opsonine capable de se lier à certaines structures des agents pathogènes) ou la SAA (protéine sérique amyloïde). Ils sont un peu mis de côté, alors que ce sont les principaux facteurs dosés dans l’inflammation. On dose soit l’un 29/38 soit l’autre car ils évoluent quasiment de la même façon. Et la pro calcitonine qui a un intérêt lorsqu’elle est dosée avec la CRP ou dans les contextes infectieux 30/38 Parmi les PRI -, on retrouve : - Albumine Transferrine Question/Réponse : Les PRI- sont des marqueurs qui au cours de l’inflammation vont subir une diminution de leur taux sérique. Ces marqueurs sont classés selon leur amplitude de variation et leur cinétique de variation. A. Amplitude de variation L’amplitude correspond au taux d’augmentation par rapport à un taux de base observé. On distingue toujours les PRI+ des PRI-. Toutes ces protéines qui servent de marqueurs de l’inflammation ont été classées en 3 groupes en fonction de leur variation : - 1er groupe : marqueurs de l’inflammation qui vont subir une augmentation modérée, faible (×1,5) : facteur C3, céruléoplasmine. Ils ont une amplitude lente et une cinétique faible. Le dosage de ces composants est réservé à un type de réaction inflammatoire modérée. 31/38 - 2e groupe : marqueurs de l’inflammation qui vont subir une augmentation moyenne (×2-4) Orosomucoïde, Haptoglobine, Fibrinogène. - 3e groupe : marqueurs précoces de l’inflammation avec une importante modification de leur taux (×1000) : CRP et la SAA. Ils ont une grande amplitude et une cinétique rapide. Ils peuvent être associés au marqueur de type moyen, à cinétique et à variation intermédiaire. : Généralement pour les PRI-, leur taux varie très peu donc on les dose moins. On a tendance à plutôt utiliser des marqueurs de classe 2 ou de classe 3. B. Cinétique de variation Comment évoluent ces différents marqueurs de l’inflammation au cours de la réaction inflammatoire ? Schéma à retenir : On va classer ces différentes protéines en fonction de leur taux mais aussi en fonction de leur cinétique. Dans le groupe 3, on constate que la CRP et la SAA évoluent globalement de la même façon, donc doser de la CRP ou de la SAA reste relativement redondant, même si en pratique c’est la CRP qui sera le plus utilisée. 32/38 On observe que les 2 principales protéines qui vont avoir leurs taux modulés de façon très importante dès le début de l’inflammation, sont la CRP et la SAA. Ce sont des marqueurs précoces de la réponse inflammatoire. Leur taux augmente dans les quelques heures qui suivent le début de l’inflammation (3 à 6h après l’inflammation), une augmentation qui va se faire très rapidement et qui va atteindre son pic généralement dans les 24h-48h pour revenir à un seuil normal dans les 4 à 5 jours. ! CRP et SAA sont donc des protéines à cinétique rapide, ce sont des marqueurs de la phase aigue de l’inflammation. ! Les autres marqueurs sont dits tardifs, on les divise en deux groupes : - Cinétique moyenne : haptoglobine, orosomucoïde, qui augmentent 24h à 48h après le début de l’inflammation, atteint son max 2-3jours. Ils évoluent continuellement dans les 4 à 6 jours avant de décroitre très lentement jusqu’à un seuil normal au bout d’une dizaine de jours (10-15). - Cinétique lente : fibrinogène (qui peut débuter en même temps que les marqueurs à cinétique moyenne), qui commence à évoluer au bout de 2-3 jours (ce qui peut être assez trompeur sur ce schéma, où on a l’impression qu’il évolue dès le départ). Il continue d’évoluer et atteignent leur max 4 à 6 jours en général, pour revenir à la normale au bout de 10 à 15 jours. On peut également doser les PRI- tels que l’albumine ou la transferrine, mais leur amplitude est beaucoup moins marquée que les PRI+. Les PRI- sont en général à cinétique lente (en clinique, les PRI- à cinétique rapide sont inconnus). Ils évoluent en parallèle avec des PRI+ : il existe ainsi une corrélation entre la cinétique du fibrinogène et de la transferrine, ainsi qu’entre l’haptoglobine et l’albumine. Donc très souvent, on dose plutôt les PRI+, sauf quand on s’intéresse à certaines pathologies précises. 33/38 3. Caractéristiques des principaux marqueurs utilisés en médecine générale A.La CRP (C-réactive protéine) C’est le marqueur leader de la cinétique inflammatoire, principalement utilisé en médecine générale. La CRP est une protéine majoritairement utilisée, synthétisée par le foie. Elle est capable de se lier à des surfaces antigéniques, issues soit de cellules nécrosées, soit d’agents infectieux de type bactérien par exemple, c’est l’opsonisation car il opsonise surtout au niveau des membranes. Elle joue ainsi le même rôle que le facteur C3 : stimuler la phagocytose et activer les mécanismes du complément. La CRP a donc un rôle actif au cours de la réponse inflammatoire. C’est un marqueur précoce : donc son intérêt suivre l’inflammation surtout de savoir si on est en phase aiguë = stade initiale. ➔ Intérêt au niveau clinique : - Suivi de maladies inflammatoires - Diagnostic précoce et suivi des infections bactériennes (beaucoup moins pour les infections virales) - Dosage rapide, sensible, fait en urgence - Permet d’avoir une vision de l’inflammation lorsqu’elle est liée à une infection Elle est davantage utilisée que la SAA car on sait la doser beaucoup plus facilement et beaucoup plus rapidement. Il y a des avantages tels que le fait que le dosage de la CRP n’est pas modifié par l’âge (ce qui est relativement rare) ou par les traitements immunosuppresseurs (notamment les traitements AntiInflammatoire Stéroïdien : corticostéroïdes). ! C’est un marqueur fiable dans le suivi de l’inflammation. 34/38 Comme toute protéine d’origine hépatique, si le sujet souffre d’une insuffisance hépatique, cela va entrainer des diminutions anormales de cette CRP. ➔ Valeurs : - Taux normal de la CRP : < 6 mg/L - Basse (~10mg) : Lupus Erythémateux Disséminé (LED), le « Superficial Spreading Melanoma» (SSM). En fait, les valeurs augmentent par rapport à la normale mais restent relativement basses par rapport aux autres taux que l’on peut observer. - Elevé (~ 40 mg) : Polyarthrite Rhumatoïde (PR), Spondylarthrite Ankylosante (SPA) qui sont des maladies auto-immunes. On peut trouver également des taux élevés dans certaines anémies liées au cancer digestif. - Très élevée (> 50-100mg) : rhumatisme inflammatoire débutant, brûlures étendues, infections bactériennes. Les valeurs peuvent même atteindre 300 mg. ➔ Demi-vie : 12 heures : il permet dans le cas de suspicion d’une inflammation de nature infectieuse, de savoir si on est en phase aigüe de l’inflammation. ➔ Intérêt de la CRP au niveau diagnostique : - Aucun intérêt si le patient a des symptômes mineurs ou s’il est asymptomatique. - Dans le contexte d’une suspicion infectieuse, la CRP va être associée, pour essayer de voir où on se trouve dans l’inflammation, à un autre marqueur de l’inflammation (ex : orosomucoïde). On va utiliser un marqueur à cinétique lente ou moyenne. Il permet donc lors d’un contexte infectieux : • La détection d’infection en phase post-chirurgicale : dans ce cas on peut utiliser la CRP seule pour savoir si juste après l’opération un foyer infectieux s’est installé. • La détection d’une infection bactérienne en période prénatale et néo-natale (CRP + orosomucoïde) pour détecter ou faire un suivi d’infections bactériennes. • La détection d’infections parasitaires où on obtient des CRP relativement élevées jusqu’à 600 mg/L. Ex : infections fongiques disséminées (candidoses). 35/38 Très utile : - Au diagnostic précoce des états infectieux - Au suivi des maladies inflammatoires et infectieuses La VS, qui est faite systématiquement, va donc être complétée avec la CRP. On les fait en routine car ils sont peu couteux et la rentabilité de l’information est relativement importante par rapport aux informations que peuvent apporter d’autres marqueurs. B.L’haptoglobine On dose soit l’haptoglobine, soit l’orosomucoïde car ils évoluent tous les deux en parallèle,(marqueurs lents) même si classiquement on préfère l’haptoglobine. Elle est synthétisée par le foie et peut également être appelée alpha 2 glycoprotéine. Son rôle est le recyclage du fer (hémolyse) car elle s’associe à l’hémoglobine. ➔ Intérêt : - C’est un marqueur tardif de l’inflammation, on va donc l’utiliser pour les diagnostics chroniques avec des valeurs élevées qui se maintiennent longtemps (1-2 g/l). - Rôle majeur dans l’inflammation (complémentaire de la VS) - Souvent utilisé pour la mesure des syndromes hémolytiques (LED : lupus érythémateux disséminé, anémie hémolytique) dans ce cas on pourra coupler haptoglobine et orosomucoïde. - Diminution de l’haptoglobine : en cas d’hémolyse ou d’insuffisance hépatique sévère. - Hausse de l’haptoglobine : inflammation chronique (x1, 3) (Sur la diapo, il est marqué x1,3% mais il faut supprimer le pourcentage). Pas d’intérêt particulier à doser l’haptoglobine seule ➔ Valeur habituelle : 0,5 - 2,6 g/L ➔ Demi-vie : 2 jours 36/38 - Hapto seul : redondant avec la VS - Hapto + Oroso : permet de confirmer le diagnostic d’une inflammation chronique ou la présence d’une hémolyse Question 2013: Pourquoi elle diminue dans l’hémolyse ? L’haptoglobine va s’associer à l’hémoglobine, et au cours des syndromes inflammatoires, lorsqu’il y a un mécanisme d’hémolyse, les globules rouges vont être capturés par des anticorps qui vont venir se fixer sur les GR pour les recycler et du coup, on va obtenir un recyclage de l’haptoglobine => donc on a une baisse de ce taux d’haptoglobine due à son lien avec l’hémoglobine. C.La fraction C3 du complément Pas courant, généralement dosé pour des cas particuliers surtout intéressant quand son taux diminue C’est l’élément central de la cascade du complément. En dosant le C3, peut importe la voie utilisée (classique, alterne, lectine), on peut suivre une réaction inflammatoire à partir du moment où elle fait intervenir le facteur C3. Le facteur C3 est synthétisé par le foie. Il a un rôle direct dans la lutte anti-infectieuse (comme la CRP) car il peut déclencher directement la lyse cellulaire via des complexes d’attaque membranaire (activité des PMN et des monocytes), il a un rôle d’opsonisation (en se liant à des surfaces de type cellules nécrosées, ou agents pathogènes). Il va stimuler l’activité des polynucléaires neutrophiles, monocytes (activité phagocytaire relativement faible) et surtout des macrophages. ➔ Son dosage peut varier : - Diminution : • Présence de complexes immuns circulants : C3 est capable de se lier directement aux anticorps et d’être immobilisé. Dans toutes les pathologies immunes et auto-immunes, on va donc avoir une diminution de C3 car il va interagir avec les anticorps dirigés contre les auto-antigènes. Aussi dans les septicémies • LED en poussée 37/38 38/38 • Endocardite, infection à méningocoque et à E.Coli • Anémie hémolytique : peut y avoir une opsonisation des GRs • Insuffisance hépatocellulaire sévère - Hausse ( on vérifie pas le C3 en 1ère intention dans ces cas ) : • Syndrome inflammatoire • Cirrhose • Oestrogénothérapie • Hypoandrogénie ! Il faudra toujours tenir compte des atteintes hépatocytaires puisque qu’il est produit par le foie. ➔ Valeur habituelle : 0,15-2 g/l (ne varie pas avec l’âge : le facteur C3 fait parti du système inné donc il n’y a aucune raison pour qu’il varie avec l’âge, intéressant dans le contexte infectieux, notamment la production lymphocytaire au-delà des 70 ans). ➔ Demi-vie : 8 jours Question : Si on a déjà identifié le corps étranger, quelle information va nous apporter ce dosage ? Réponse : Si on sait que c’est E. Coli par exemple, la CRP va revenir à la normale mais le fait de suivre le C3 nous donne une plus grande spécificité de la réponse. Pour un suivi de méningocoque ou d’E. Coli, on se contente classiquement de la CRP et dans les cas exceptionnels on dose le C3. Mais on sait q u e d a n s le cas de ces deux types d’infections, on a une diminution, ce qui apporte une information supplémentaire. On l’utilise surtout pour vérifier sa BAISSE = présence de complexes immuns circulants 39/38 Dans ce tableau, on retrouve les différents PRI+ et les PRI- classiquement utilisé. Connaître colonnes : protéine, nature, normes adulte, fonctions On va retrouver principalement le dosage des PRI+ : - A cinétique rapide : CRP, marqueur leader, permet de suivre la réaction inflammatoire à l’état initial, et a au cours de l’inflammation un rôle d’activateur du système du complément. - A cinétique moyenne : Orosomucoïde, Haptoglobine qui fonctionnent de la même façon. - A cinétique lente : Fibrinogène qui va intervenir dans les mécanismes de la coagulation, α1antitrypsine (inhibiteur de protéases), α1-antichymotrypsine. On peut également doser des PRI- tels que : - Albumine - Transferrine 40/38 D.Pro calcitonine (PCT) Pour les processus inflammatoires d’origine infectieuse, il n’y a pas de marqueurs de l’inflammation spécifiquement liés à l’infection, hormis dans les infections à E. Coli avec le facteur C3. Mais dans les infections bactériennes, très souvent on couple la CRP avec la pro-calcitonine pour bien suivre l’infection. C’est une pro-hormone de la calcitonine, synthétisée par la thyroïde et le foie (si infection bactérienne). Au cours de l’infection, c’est un marqueur de l’inflammation dont le taux va augmenter : cette augmentation est liée à une protection hépatique (et non pas une protection via la thyroïde). Elle permet couplée à la CRP de dire que l’on a une réaction inflammatoire d’origine bactérienne et a l’avantage d’être un peu plus précoce que la CRP ➔ Intérêt : - Marqueur précoce de l’infection et du sepsis. - Discrimination réponse inflammatoire d’origine systémique ou d’origine infectieuse. La PCT est détectable dès 4h, avec un pic à 14h (plus rapidement que celui de la CRP), et une demivie de 20-24h. Alors que la CRP est détectable de3h à 6h, avec un pic à 24-48h, demi-vie est de 12-24h. La PCT est donc un marqueur qui se dose facilement et rapidement. ➔ Valeur habituelle : < 0 ,05 ng/mL. Dans le cas de sepsis sévère, on peut atteindre 1000 ng/mL. Dans le cas d’une suspicion de sepsis, on va faire la CRP et la calcitonine. Ainsi, nous avons vu les principaux marqueurs de l’inflammation. 41/38 E.Hémogramme (NFS) et inflammation L’hémogramme apporte des informations utiles au cours de l’inflammation. ! La première chose que l’on va regarder dans un contexte inflammatoire, c’est l’état leucocytaire, qui peut arriver à des taux de l’ordre de 700 000 dans les affections chroniques. En phase chronique et initiale de l’inflammation, on observe souvent une hyperleucocytose. La mesure du taux de plaquettes est aussi intéressante dans le suivi des pathologies inflammatoires de type chronique. L’hémogramme apporte aussi des informations dans le cas d’inflammations qui vont entraîner un symptôme d’anémie. Dans l’anémie inflammatoire, on va observer une diminution des marqueurs sériques tels que l’albumine, la transferrine ou de l’hémoglobine et notamment du fait de l’hémolyse, on va retrouver à l’inverse des autres marqueurs une augmentation de la ferritine qui traduit très souvent un syndrome d’anémie associée à l’inflammation, qui se distingue de l’anémie de type carence martiale (qui est due à un défaut de l’absorption du fer). 42/38 Question : Pourquoi est-ce qu’on a une augmentation de la ferritine dans les anémies inflammatoires ? Réponse : On a une mise en circulation du fer alors que classiquement il est maintenu avec des protéines au niveau du foie et d’autres tissus. L’anémie est tout simplement lié à une libération du fer, on a alors une quantité de ferritine au niveau circulatoire plus élevée que d’habitude. F.Electrophorèse des protéines sériques Quand on fait une électrophorèse des protéines sanguines, on obtient une bande comme celle ci-dessus sur gel d’agarose mais maintenant on utilise plus l’électrophorèse capillaire. Le plus grand pic ici est celui de l’albumine et en contexte inflammatoire ce pic diminue. Les autres pics sont ceux des globulines L’électrophorèse consiste à faire migrer sur un gel, le sérum d’un patient. On obtient alors des bandes et des pics correspondant à l’albumine + 4 globines : l’alpha1, l’alpha2, la béta et la gammaglobine. 43/38 Les globulines sont tous sériques hormis l’albumine Comme ce sont des protéines plasmatiques, en cas d’inflammation, on observe généralement une augmentation des pics alpha1, alpha2, bêta2. Tout le pic évolue, contrairement aux gammaglobulines. Intérêt de regarder sous les autres pics : retrouve un certain nombre de facteurs (ex : CRP fait partie du pic bêta2 tout comme le facteur C3) Dans le cas de réaction inflammatoire d’origine infectieuse, on observe généralement une augmentation des gammaglobulines : on y retrouve les Ac surtout pour infection virale (IgM, IgG). A ce moment là, ce n’est pas tout le pic qui augmente, mais seulement un type de gammaglobuline. On a un pic déformé : à l’intérieur du gros pic des gammaglobulines, on aura un pic plus petit qui correspond essentiellement aux gammaglobulines G ou M si on est en phase initiale de l’infection par exemple. Peut aussi y avoir des augmentations de ces pics dites polyclonales ex : gammaglobulines un pic peut augmenter qui donnera des informations sur les différents types de gammaglobulines qui augmentent... ! Globalement on va avoir une augmentation des pics des gammaglobulines (alpha1 et alpha2 quasi systématiquement car on retrouve dedans l’antitrypsine…) et diminution du pic de l’albumine dans les cas de l’inflammation. En fonction du type d’infection on peut observer les pics si c’est C3.. Tout cela est corrélé avec la mise en circulation des facteurs sériques. L’électrophorèse des protéines est de moins en moins utilisée mais elle garde tout son sens. 4. Le choix des marqueurs En pratique le choix des marqueurs dépend du contexte clinique : en fonction de l’étiologie et en fonction du diagnostic du patient, c’est le praticien qui va décider quel marqueur sera le plus pertinent. On fait systématiquement la VS. Puis, il est recommandé d’utiliser en fonction du tableau clinique, une protéine à cinétique rapide (CRP, même en contexte chronique) que l’on va associer à une protéine de cinétique lente (haptoglobine, orosomucoïde…) ou à cinétique moyenne. C’est à partir de là, de ces résultats que l’on va orienter d’autres dosages plus spécifiques. 1 protéine à cinétique rapide + 1 protéine à cinétique lente 44/38 Ci-dessus le tableau fait en première intention Inflammation chronique (j’ai un doute s’il ne s’est pas trompé avec la phase aiguë de l’inflammation donc je retranscrit ce qu’il a dit): taux de CRP très élevés alors que marqueurs à cinétique moyenne ou lente sont généralement négative ou extrêmement faible Si persistance de l’état chronique la CRP aura du mal à retourner à la normale. Reviendra à la normale que lorsqu’on est en phase résolutive de l’inflammation ! En phase initiale inflammatoire (phase aigüe débutante) : on retrouve les marqueurs de la phase aiguë : la CRP. Les marqueurs moyens ou lents sont faibles, voire nuls. ! Quand on se retrouve en phase d’état (inflammation installée) tous les marqueurs sont à leur maximum selon la nature de l’inflammation : les taux ne seront pas les mêmes selon que l’on ait une infection virale ou bactérienne. ! Phase régression : les marqueurs précoces disparaissent pour laisser la place aux marqueurs lents, tels que l’orosomucoïde et l’haptoglobine. ! Dans les cas de maladies chroniques (persistance de l’inflammation) : les taux de CRP peuvent être nuls ou faibles ou extrêmement élevé, avec une persistance de l’orosomucoïde et de l’haptoglobine. Généralement, on rajoute le dosage d’un marqueur lent, le fibrinogène, qui conservera une valeur moyenne. Dans les pathologies chroniques, hormis durant les phases de poussée, on peut 45/38 avoir des valeurs relativement importantes. Les valeurs obtenues sont des valeurs intermédiaires mais qui sont surtout intéressantes sur le suivi au long terme. 46/38
