Exploration des corticosurrénales
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Exploration biochimique des corticosurrénales Professeur Layachi Chabraoui Cours de biochimie 2ème Année Médecine Rabat 2010-2011 1- Les hormones corticosurrénaliennes Les corticosurrénales secrètent trois types d’hormones stéroïdes • Les glucocorticoïdes dont le chef de file est le Cortisol: formés essentiellement au niveau de la zone fasciculée (zone intermédiaire qui occupe 80% de la glande) • Les minéralocorticoïdes dont le représentant est l’Aldostérone secrétés par la zone glomérulée (la plus externe: 15%) • Les androgènes, surtout la déhydroépiandrostérone (DHA) formés dans la zone réticulée (5%). Biosynthèse des hormones stéroïdes • Elle se fait au niveau de chaque zone à partir du cholestérol. • Les esters sulfates de stéroïdes sont formés surtout dans la zone réticulée, il s’agit surtout de l’ester sulfate de DHA qui est le principal stéroïde plasmatique • Le cholestérol qui sert à la biosynthèse peut être synthétisé sur place à partir de l’acétyl-CoA ou apporté par les LDL Structures du cholestérol et du cortisol Cholestérol en C27 21 18 20 27 24 22 23 25 11 19 2 3 1 4 10 5 9 6 8 7 17 13 16 14 15 HOCH2 . HO 26 12 Cortisol en C21 OH Zone Glomérulée Zones Fasciculée et Réticulée Cholestérol Cholestérol P450c17 P450scc Prègnenolone 17-20 Desmolase Prègnenolone 17-OH-Prègnenolone Progestérone 17 17--OHOH-P DHEA 3ß-HSD Progestérone ∆4-A P450c21 21-Hydroxylase DOC 11-Désoxycortisol DOC P450c11 11 β OH Corticostérone Corticostérone Cortisol 18-OH-Corticostérone P450c18 Aldostérone P450scc = 20, 22 OHase + 20-22 Desmolase Cellules juxtaglomérulaires Axe Hypothalamo-hypophysaire Hypothalamus CRF ACE Angiotensine II Angiotensine I Rénine Angiotensinogène Système Rénine nine Angiotensine Régulation de la biosynthèse Antéhypophyse ACTH Corticosurrénales Aldostérone Cortisol Feed-back négatif Transport plasmatique • Le cortisol est transporté dans le sang par la CBG (transcortine) • Forme non liée = cortisol libre: forme active Il diffuse et se lie au niveau des cellules cibles à des récepteurs cytoplasmiques qui le conduisent vers le noyau cellulaire où il exerce son action. Il subit une filtration glomérulaire et se retrouve dans les urines: cortisol libre urinaire Catabolisme Se fait par des réactions de réduction (hydrogénation) des doubles liaison et des fonctions cétones. Les molécules réduites sont glycuroconjuguées ou sulfoconjuguées puis éliminées dans les urines où on trouvera: • Le cortisol (F) et ses dérivés di, tétra et héxahydrogénés • La cortisone (E) et ses dérivés (DHE, THE, HHE) • L’aldostérone (A) et son dérivé tétrahydrogéné (THA) • Les androgènes corticosurrénaliens (DHA) et leurs catabolites: Androstérone et Etiocholanolone Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde Prélèvements • Aucune thérapeutique (corticothérapie) • Sang hépariné à 8 heures du matin le sujet étant à jeun et au repos. • Urines de 24 heures sur antiseptique Ionogramme sanguin: Na+, K+ et Glycémie « Test à l’eau de Robinson » Pour l’histoire (élimination de 80% de l’eau absorbée en 4 heures et densité < 1004 au moins pour 1 échantillon) Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde Dosage du cortisol plasmatique RIA ou EIA DO ≡ Activité enzymatique Enzymo-Immunodosage par compétition entre F et F* visà-vis d’un Ac anti F (ou de la transcortine) Mesure de l’activité enzymatique liée au complexe AgAc F en nmol/l Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde Dosage du cortisol plasmatique F en nmol/l Cycle nycthéméral ou circadien avec un maximum à 8 heures du matin et un F= Cortisolémie minimum à minuit Heures F à 8h: 300 à 550 nmol/l Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde Dosage d’autres stéroïdes sanguins • Corticostérone: par radiocompétition après séparation chromatographique Intérêt: ↑ en cas de déficit en 17 α hydroxylase • 11 désoxycortisol: désoxycortisol: cortéxolone ou composé S Intérêt: déficit en 11 β hydroxylase et test à la métopirone ↑ • 17 OH Progestérone: déficit en 21 hydroxylase ↑ Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde Èvaluation de l’activité corticotrope • Dosage radioimmunologique de l’ACTH plasmatique • Cycle nycthéméral : 8 heures chez le sujet au repos (maximum) • Précautions: tube dans la glace. Prélèvement à traiter rapidement sinon congeler le plasma. Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde Dosage des stéroïdes urinaires 17 OH corticostéroïdes: par la réaction de Porter et Silber qui consiste à: Extraire les stéroïdes des urines par le chloroforme après hydrolyse enzymatique des conjugués Faire réagir l’extrait avec une solution sulfoéthanolique de phénylhydrazine → coloration jaune Les stéroïdes qui réagissent sont: – Cortisol (F) + DHF + THF – Cortisone (E) + DHE + THE – Cortexolone (S) + THS Homme: 11 à 22 µmol/24h Femme: 9 à 18 µmol/24h Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde Dosage des stéroïdes urinaires Cortisol libre urinaire = FLU: Une faible partie du cortisol plasmatique (< 5%) est libre (fraction active). Elle subit une excrétion urinaire → le FLU qui reflète le cortisol libre plasmatique actif. Cette fraction augmente de façon fidèle au cours des hypercorticismes La meilleure méthode de dosage du FLU est l’HPLC après extraction à partir des urines sans hydrolyse. VU: 85 à 250 nmol/24h Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde Dosage des stéroïdes urinaires THS: métabolite de la cortexolone (même intérêt) V U: < 280 nmol/24h Prégnènetriol: catabolite de la 17 OH Progestérone Exploration dynamique de la sécrétion glucocorticoïde Epreuve de freinage à la dexaméthazone • La dexaméthazone (Dectancyl) a une action analogue à celle du cortisol sur l’hypothalamus. Elle freine la sécrétion d’ACTH par l’antéhypophyse → ↓ de la cortisolémie et des 17 OH CS urinaires • Plusieurs modalités: 3 mg/j x 5 ou 1 mg à minuit ou 2 mg/j x 2 puis 8 mg/j x 2 (Epreuve de Liddle). Exploration dynamique de la sécrétion glucocorticoïde Epreuve de stimulation au synacthène • Le synacthène = ACTH de synthèse (1-24). Il stimule les corticosurrénales. • 2 modalités: – Injection de 250 µg de synacthène simple: taux de F (30 min) multiplié par 1,5 – Injection de 1 mg de forme retard: F (24 h) multiplié par 2 et les 17 OH CS par 3 à 4. Exploration dynamique de la sécrétion glucocorticoïde Test à la métopirone • Test de stimulation par l’ACTH endogène. La métopirone = inhibiteur de la 11 β hydroxylase qui entraîne une ↓ de la cortisolémie → ↑ de l’ACTH et une stimulation des corticosurrénales • On donne 4,5 g de métopirone en 6 prises (toute les 4 heures) et on prélève sang et urines (j0, j1 et j2): ↑ des 17 CS et des 17 OHCS. Exploration de la sécrétion androgénique Dosage des 17 cetostéroïdes urinaires (17 CS) • Les 17 CS proviennent des androgènes corticosurrénaliens et gonadiques et des corticostéroïdes: • la DHA, l’Androstérone (A), l’Etiocholanolone (Et) • les 11 OH et 11 céto A et Et Androgènes Corticostéroïdes • Hydrolyse acide, extraction et dosage (coloration violette avec le métadinitrobenzène en milieu alcalin: réaction de Zimmermann) VN: Homme: 40 à 60 µmol/j Femme: 24 à 40 µmol/j Séparation des 17 CS par CPG • → analyse qualitative: % de chaque catabolite Exploration de la sécrétion androgénique Dosage des androgènes corticosurrénaliens dans le sang par RIA ou EIA • DHA Origine mixte • Delta 4 Androstènedione • SDHA: Valeurs usuelles: Origine corticosurrénales 4 à 8 µmol/l chez l’homme 3 à 6 µmol/l chez la femme Exploration de la sécrétion minéralocorticoïde Demandée généralement chez des sujets hypertendus qui doivent être sous régime normosodé et sans traitement antihypertenseur Etude des effets métaboliques de l’aldostérone Ionogrammes sanguin et urinaire: Na+, K+ et Cl• Dans l’insuffisance surrénale il y a une hyperkaliémie avec hyponatrémie: Rapport Na+ / K+ toujours bas, c’est le cas dans le syndrome de perte de sel grave chez les enfants atteints d’hyperplasie congénitale des surrénales • Dans les hyperaldostéronismes on note une hypokaliémie Exploration de la sécrétion minéralocorticoïde 1- Dosage de l’aldostérone plasmatique Radioimmunologie Valeurs usuelles Sujet couché: 30 à 300 pmol/l Sujet debout: 100 à 850 pmol/l 2- Dosage de la THA urinaire Double dilution isotopique ou CPG Valeurs usuelles: 80 à 160 nmol/24h 3- Activité Rénine Plasmatique (ARP) Méthode radioimmunologique utilisant l’angiotensinogène* Exploration de la sécrétion minéralocorticoïde 4- Exploration dynamique • Stimulation par l’orthostatisme, déplétion sodé ou synacthène • Freinage par un régime hypersodé ou en créant une hypervolémie (perfusion d’un grand volume de sérum physiologique) Pathologies corticosurrénaliennes 1- Insuffisance surrénale acquise Maladie d’Addison • Etiologies: rétraction corticale: atrophie progressive des glandes due à la présence d’autoanticorps antisurrénaliens, Infections (tuberculose..), traumatisme… • Clinique: asthénie, hypotension, opsiurie, hypoglycémie et hyperkaliémie (dus à la carence en glucocorticoïdes et minéralocorticoïdes). La mélanodermie due au défreinage hypothalamohypophysaire → ↑ ACTH Addison Hyperpigmentation http://www.gfmer.ch/selected_images_v2/detail_list.php?cat1=1&cat3=1&stype=d Pathologies corticosurrénaliennes 1- Insuffisance surrénale acquise Maladie d’Addison • Diagnostic biologique – Test à l’eau: opsiurie corrigée par l’administration de cortisone – Hypoglycémie à jeun (+ ↑ de l’urée + hémoconcentration ± acidose) – Hyponatrémie avec hyperkaliémie en cas de poussée aigue – Hypernatriurèse – Hormones: ↓ de la cortisolémie et des 17 OH CS avec ↑ de l’ACTH – Pas de réponse à la stimulation par le synacthène Pathologies corticosurrénaliennes 2- Syndrome de Cushing • Etiologies: – Adénome ou microadénome des CS: tumeurs bénignes – Carcinome des CS: tumeur maligne (corticosurrénalome) – Microadénomes hypophysaires secrétant l’ACTH = Maladie de Cushing → Hyperplasie bilatérale des CS – Hypercorticisme para néoplasique: tumeur maligne thymique, bronchique … secrétant un polypeptide ACTH mimétique. Pathologies corticosurrénaliennes 2- Syndrome de Cushing •Clinique: (Cf. cours endocrinologie) Morphologie évocatrice – obésité de la face et du tronc – nuque en bosse de bison – érythrose du visage – Amyotrophie des membres inférieurs et supérieurs – Ostéoporose – HTA – Virilisation Pathologies corticosurrénaliennes 2- Syndrome de Cushing: Diagnostic biologique • Diagnostic positif: – Conséquences métaboliques de l’hypercorticisme: Polyglobulie, polynucléose, éosinopénie, hypercholestérolémie, Intolérance au glucose (hyperglycémie), hypokaliémie – Anomalies de la sécrétion du cortisol: ↑ cortisolémie avec disparition du rythme circadien, ↑ des 17 OH CS, ↑↑ du FLU Pathologies corticosurrénaliennes 2- Syndrome de Cushing: Diagnostic biologique • Diagnostic étiologique: – Exploration statique: • Maladie de Cushing: ↑ modérée et concordante des 17 OH CS et des 17 CS • Adénome CS: ↑ des 17 OH CS, les 17 CS sont normaux • Carcinome: ↑↑ de tous les stéroïdes CS (F + androgènes) • L’ACTH: ↓ dans l’adénome et le carcinome, ↑ dans l’hyperplasie bilatérale et ↑↑ dans syndromes paranéoplasique Pathologies corticosurrénaliennes 3- Les hyperaldostéronismes • Hyperaldostéronismes primaires: – Syndrome de CONN: plus de 80% des cas • Adénome CS sécrétant l’aldostérone • Clinique: HTA, Asthénie, pseudoparalysie, Syndrome polyuropolydypsique • Diagnostic biologique: –Troubles métaboliques: ↓ de la Kaliémie (< 3 mmol/l) avec conservation de l’élimination rénale → hyperkaliurie (Na/K < 1), alcalose métabolique –↑ aldo et THA et ↓ ARP. Pas de réponse à la DOCA Pathologies corticosurrénaliennes 3- Les hyperaldostéronismes • Hyperaldostéronismes primaires: –Hyperaldostéronisme non tumoral: rare Hyperplasie bilatérale des corticosurrénales ↑ aldo et THA et ↓ ARP. Réponse à la DOCA positive (ou dexaméthasone) Pathologies corticosurrénaliennes 3- Les hyperaldostéronismes • Hyperaldostéronismes secondaires (HAS): –HAS avec HTA: • Tumeur rénale secrétant la Rénine • Clinique: HTA+++ avec risque de rétinopathie et d’Insuffisance rénale • Diagnostic biologique: –Troubles métaboliques: Hypokaliémie avec hypervolémie –↑ aldostérone de la THA et de l’ARP –HAS sans HTA: syndromes oedémateux (syndrome néphrotique, cirrhose), insuffisance cardiaque, tubulopathies Pathologies corticosurrénaliennes 4- Hypercorticismes androgéniques Hyperandrogénies d’origine corticosurrénalienne →Virilisation de la femme ou de l’enfant • Etiologies: –Tumeurs des CS secrétant des androgènes –Hyperplasies Congénitales des Corticosurrénales (HCC): déficits enzymatiques de la synthèse du cortisol (surtout 21 OHase, puis 11 β OHase). La ↓ de la cortisolémie ⇒ ↑ ACTH qui stimule les CS et ⇒ l’Hyperplasie et l’hyperandrogénie Pathologies corticosurrénaliennes 4- Hypercorticismes androgéniques • Clinique: –Signes de virilisation: • Femme: acnée, hirsutisme • Fillette: DSD= Désordre du Développement Sexuel (malformation des organes génitaux externes) et pseudopuberté précoce hétérosexuelle • Garçon: pseudopuberté précoce isosexuelle –HTA: déficit en 11 β hydroxylase –Déshydratation: forme d’HCC avec perte de sel Pathologies corticosurrénaliennes 4- Hypercorticismes androgéniques • Diagnostic biologique: –Tumeurs: sécrétion des androgènes → ↑↑ 17 CS (DHA) et des œstrogènes. Test dexa négatif –Hyperplasies Congénitales des Surrénales (HCS): • Déficit en 21 OHase: ↑↑ 17 OHP et PT, ↑ 17 CS alors que les 17 OHCS sont normaux. Freinage à la dexa + • Déficit en 11 β OHase: ↑↑ S et THS, ↑ 17 OHP • Autres déficits rares: 3 β ol DH, 17 α OHase et Desmolase Déficit en 21-hydroxylase Désordre autosomique récessif Bras court du chromosome 6 a/b a/b c/d c/d Mutation sévère Mutation peu sévère a/d a/c b/d b/c a / d: Forme classique a/d a/c b/c b/d c / d et a / c: Formes non classique
