Biochimie Pathologique Notes Fabrice...

NEPHROLOGIE LSD1 22/10/2004 à 23:18

1

NOTES DE COURS DE BIOCHIMIE PATHOLOGIQUE PREMIERE LICENCE EN SCIENCES DENTAIRE

Si vous trouvez des correction à apporter à ce cours, merci de me les communiquer :-) [email protected]

contrôle de la glycémie

l’insuline - est libérée par cellules β du pancréas en réponse à ⇑ de glycémie

- agit sur : o le méta glucidique :

favorise directement l’entrée de glucose dans les cellules adipeuses et musculaires (« effet push ») ⇓ glycémie

⇑ la production du glycogène par le foie en activant la glycogène synthètase le glucose intracellulaire ⇓ l’entrée de glucose est indirectement favorisée (« effet pull »)

⇓ la dégradation du glycogène par le foie en inhibant la phosphorylase

kinase

o le méta lipidique : inhibe la lipolyse

o la synthèse prot :

favorise l’initiation de la synthèse protéique module la transcription

o a des effets à court terme (qqs secondes) o a des effets à longs termes (qqs heures) o entraîne la phosphorisation ou la déphosphorylation de protéines

- la sécrétion d’insuline : a lieu en 2 phases (p 30) o sécrétion d’insuline déjà synthétisée et stockée ds des vésicules de sécrétion o synthèse de nouvelles molécules d’insuline

- structure : 108 aa, une chaine α, une chaine β reliées par deux ponts S-S intercaténaires

- synthèse : p 32

o la préproinsuline n’a pas de ponts S-S intercaténaires et a un peptide en trop

o la molécule se boucle et les ponts S-S intercaténaires sont formés = proinsuline

o le peptide-C doit être supprimé pour donner l’insuline active.


2

- Les polymères d’insuline ne sont pas actifs sur les cellules, ils doivent être digérés en monomères (= forme naturelle à action rapide). Pour obtenir un effet + durable avec l’insuline injectable :

o on utilise de l’héxamère pour une action longue (longue à être dégradée en monomères)

o du dimère pour une action intermédiaire (peu longue à être dégradée). (p34)

Chronologie des effets de l’insuline - secondes :

o fixation sur le R

o autophosphorilation du R

o stimulation de l’activité tyrosine kinase du R

- minutes :

o activation du transport de glu

o modification ds l’activité d’enz intracellulaires

o modification de la régu de certains gènes

o internalisation du R et régulation du nb de récepteurs (down-regulation)

o phosphorilation du R à l’insuline par d’autres prot kinases

- heures :

o induction de la synthèse d’ADN, d’ARN et de lipidees

o croissance cellulaire

o régulation max du nb de récepteurs

le pancréas - organisé en îlots de langerhans (p 31)

o cellules β : 60% insuline = hormone hypoglycémiante

o cellules α : 25% glucagon = hormone hyperglycémiante

o cellules delta somatostatine = agit sur d’autres hormones

Fonctionnement de la cellule β - glucose sanguin pénètre par transporteurs GLUT4 glycolyse dans la cellule ⇑ ATP

- l’ATP se fixe sur le canal K+ (régulation allostérique) et le ferme sortie de K+ bloquée dépolarisation membranaire

- le canal Ca++ voltage dépendant s’ouvre Ca++ pénètre dans la cellule exocytose des grains de sécrétions d’insuline (p 33)

Le récépteur à insuline - R transmembranaire formé par 2 dimères α-β : p.34 - β a une activité de tyrosine kinase qui s’active quand de l’insuline se fixe - le R peut s’auto-phosporyler (une unité β peut phosphoryler l’autre unité β du même R car β

contient elle-même des résidus tyrosil)


3

Endocytose des récépteurs - les R se trouve dans des puits recouverts de clathrine (« coated pits ») : p.36

o internalisation de l’insuline fixée à son R sous la forme de vésicules enveloppées de clathrine

o ⇓ du pH ds la vésicule par fusion avec des lysosomes dissociation insuline-R o recyclage du R à la mb o insuline détruite

Régulation du transport du glucose - l’activité tyrosine kinase de R entraîne la phosphorylation de résidus tyrosil de nombreuses

protéines intra-cell (effet analogue aux facteurs de croissance) dont les protéines IRS - une fois phosphorylée, IRS intéragit avec IP3 (Phosphoinositide 3 kinase) - IP3 phosphoryle des lipides membranaires des vésicules - permet à des protéines kinases B de se fixer sur les lipides phosphorylés contrôle de la

translocation des transporteurs GLUT4.

Translocation des transporteurs GLUT4 - si insuline ⇑ recrutement de transporteurs GLUT 4 se situant dans des vésicules internes

(« réservoirs ») situées dans le cytoplasme des adipocytes et des cell musculaires et fusion de ces vésicules sur la mb (« translocation ») = ⇑ du pool membranaire de GLUT4

- si insuline disparaît ré-internalisation de la majorité des transporteurs dans des vésicules = ⇓ du pool membranaire de GLUT4

- l’insuline agit donc sur la Vmax des transporteurs = leur nombre (pas sur le Km)

Formation de nouveaux transporteurs GLUT4 - l’insuline peut entrer dans la cellule en traversant la mb et activer la transcription de GLUT4,

dans le noyau formation de tout nouveaux GLUT4

Pathologies - L’amyloïse : l’amyline est normalement synth par les cell β. (p42)

Si sécrétée de façon importante et qu’elle est en même temps dénaturée (par stress oxydatif) intéraction avec d’autres amylines dénaturées agrégats de fibrilles d’amyline apopotose des cell β

- Macrosomie fœtale : certains fœtus sont soumis à une trop grande quantité d’insuline (mère diabétique ou hyperglycémique) l’excés d’insuline se fixe sur les récepteurs IgF du muscle et des os du fœtus spécifiques aux somatomédines mais qui présentent une faible affinité pour l’insuline surdéveloppement osseux et musculaire nouveau-né de 4 kilos césarienne nécessaire

- toutes les hormones stéroides sont susceptibles de provoquer une insulino-résistance :

o si une mère présente un diabète lors de la 1ère grossesse qui disparaît après l’accouchement, un diabète franc apparaîtra souvent après 10-15 ans. Durant la grossesse, la progestérone ⇑ insulino-résistance normalement contrecarrée par ⇑ insuline Un diabète de grossesse « démasquera » un diabète latent.

o en cas de stress (infection, …) , l’adrénaline ⇑ insulino-résistance le diabétique doit ⇑ sa dose d’insuline


4

diabètes

Classification des diabètes

- diabètes Iaires = inhérant à l’insuline

o diabète de type 1

o diabète de type 2

- diabète IIaires = non inhérents à l’insuline

o affection pancréatique (la sécrétion de glucagon persiste en hyperglycémie)

o affection endocrinienne (excès de corticoïdes insulino-résistance)

o maladie génétique (résistance à l’insuline par défaut de récepteurs)

Diabète de type 1 / insulite / diabète insulinodépendant / diabète insulinoprive:

o destruction auto-immune des cell β : (p40, 41)

hypothèse 1 :

• cell β infectées

• les antigènes des cell β et l’antigène viral sont très semblable

• les LT CD8 (cytotoxiques) détruisent des ilôts entiers = cellules β infectées et non infectées (anormal)

• les macrophages activent les LT CD4 activent les LB AC anti cell β ! (anormal)

hypothèse 2 :

• cell β infectées

• les LT CD8 (cytotoxiques) détruisent les cell β infectées (normal)

• les macrophages activent les LT CD4 activent les LB AC anti cell β ! (anormal)

o patient généralement < 20 ans

o [insuline] dans le plasma : bas ou nulle

o origine génétique liée au HLA

o AC anti cellules β

o obésité rare

o cétoacidose (voir + loin)


5

Diabète de type 2 / diabète insulino-résistant:

o insulino-résistance croissante (AC anti-R, nb de R bas ou affinité basse, défaut dans la transduction du signal : enzyme(s) déficiente(s), GLUT4 déficient) compensation (p41)

en ⇑ insuline

en ⇓ glycogenogenèse, en ⇑ glucogenèse, en ⇑ relargage des AG par les cellules

o puis défaut de fonctionnement des cell β à cause du stress de la compensation amyloïse

o patient généralement > 40 ans

o [insuline] dans le plasma : haute, normale puis basse

o facteurs génétiques, non liés au HLA

o pas d’AC anti cellules β

o obésité fréquente car l’insuline sécrétée inhibe la lipolyse (voir + loin)

o pas de cétoacidose

Diabète de gestation - intolérance au glucose durant la grossesse.

- dû aux hormones stéroïdiennes qui entraînent une insulino-résistance (normalement compensée).

o lipolyse ⇑

o dégradation des protéines au niv musculaire ⇑

o glycogénolyse ⇑ (« effet permissif »)

o captation du glucose ⇓

Diabète « maudit » - modification de protéines qui ont un rôle essentiel (ex : glucokinase mutée) soit :

o par mutation du facteur de transcription du gène

o par mutation du gène lui-même

il faut 25% de glucose en plus pour déclencher une sécrétion d’insuline car la capacité de phosphorylation de la glucokinase mutée est inférieure à la capacité de phosphorylation standard = les cellules β produisent de l’insuline plus tardivement (p.50)


6

Signes cliniques du diabète

- glycémie à jeun :

o normale : <100mg/100ml

o diabète : >120mg/100ml

- glycémie : (p.51)

o normale : 5,5 mmol/l

o diabète : > 7 mmol/l

o hypoglycémie : < 2,5 mmol/l

- pour diagnostiquer un diabète, on effectue :

o un dosage de la glycosurie (urines)

o un dosage de la glycémie (sang)

- si on n’obtient une valeur intermédiaire (le diabète n’est pas certain), on étudie la glycémie en fonction du temps suite à l’apport de glucose : (p.52)

o phase 1 : la glycémie ⇑

o phase 2 : la glycémie ⇑ moins vite : l’insuline est sécrétée le muscle et le tissu adipeux font entrer le glucose mais le glucose est encore absorbé par l’intestin

o phase 3 : sommet du graphe (60 min), l’absorption intestinale est terminée. La glycémie

décroît plus rapidement qu’elle n’était montée chez l’individu normal la glycémie doit être revenu à sa valeur normale après 2h

décroît moins rapidement chez le diabétique graphe « en triangle » (« triangle de l’hyperglycémie ») qui signe le diabète de manière certaine.

- après une surcharge en glucose (repas) chez un diabétique glycémie > 200mg/100ml. Au niveau du tube contourné proximal, un transporteur recapture le glucose. Mais ce transporteur saturé pour des concentration de 180mg/100ml

o glycosurie (perte de glucose)

o polyurie (car diurèse osmotique). Chez enfants diabètiques : pipi au lit.

o polydipsie (boivent bcp pour compenser)

o polyphagie (mangent bcp pour compenser)

- Hémoglobine A1c :

o pour suivre l’évolution d’une glycémie à long terme, on fait un dosage de l’hémoglobine Hb A1c = hémoglobine glycosylée

o les chaines de l’Hb sont glycosylées

disparition des charges (+) N-terminale


7

le résidu phosphoryl de l’acide 2,3-bi-phospho-glycérique ne peut plus se fixer

empêche la libération du O2 dans les tissus périphérique anoxie tissulaire

o elle vit 3 mois : son taux dans le sang permet de connaître la glycémie sur les 3 derniers mois (p.53) = intéressant pour le suivi du diabète à long terme

o [Hb A1c] = 3% si patient normal

o si [Hb A1c] >= 7% diabète mal contrôlé (p.54)

effet de l’insuline sur le métabolisme lipidique

- l’insuline favorise la synthèse de Malonyl-CoA, inhibiteur du transport de l’acyl-CoA vers la mitochondrie par la Carnitine.

- L’insuline a donc un effet anti-lipolytique en inhibant fortement la lipolyse lors du pic d’insuline, seul le glucose est alors disponible comme source d’énergie pour les

muscles

- quand il y a un effet intense à fournir : sécrétion d’adrénaline (inhibiteur de la sécrétion d’insuline) et de glucagon (hormone hyperglycémiante).

- quand la cellule musculaire se voit proposer glucose et acides gras, elle consomme d’abord les acides gras car les AGs sont transformés en citrate inhibe la PFK1 inhibe la glycolyse

- il faut moins d’insuline pour inhiber la lipolyse que d’insuline pour stimuler la captation du glucose par les cellules musculaires et adipeuses

comas

Comas hypoglycémique (p55) o trop d’exercice, d’alcool, d’insuline exogène (injection) ou pas assez de nourriture.

o ttt : réagir vite pour éviter les atteintes cérébrales par manque de glucose :

injection de glucagon (agit rapidement) (p56)

perfusion de glucose à l’hôpital

o dans le cas d’un malaise, il vaut mieux faire le pari de l’hypoglycémie et donner de l’eau sucrée au patient car le coma hypoglycémique est plus grave!

Comas hyperglycémique

- comas hyperglycémique acido-cétosique dans le DIABETE TYPE I:

o symptomes :

vomissements

choc circulatoire, TA chute, tachycardie


8

douleurs abdominales

haleine à l’odeur d’acétone

confusion

o causes possibles:

omission de l’insuline injectable

insulino-résistance due à la libération de cortico-stéroïdes :

• infections

• traumatismes

• stress

• crise tyroïdiennes

• grossesse

• intervention chirurgicale

o ttt : dose importante d’insuline à injecter. On a le temps d’appeler le samu.

o effets (p.58):

hyperglycémie

• pression osmotique ⇑

o toxique pour les cellules qui perdent leur eau (surtout SNC) confusion

o glycosurie diurèse osmotique (l’eau accompagne le glucose) polyurie déshydratation

urémie haute, pool de K+ bas

douleurs abdominales

chute TA, tachycardie

lypolyse ⇑ (désinhibée)

• transport de trop d’Acyl-Coa dans la mito

o cétogenèse = le foie s’en débarrasse sous la forme de corps cétoniques ( forme soluble des AGs / ex : β hydroxybutyrate, acéto-acétate (P.59-62)

haleine à odeur d’acétone

o acido-cétose (acidose métabolique)

vomissements

hyperventilation pour compenser (respiration de Kusmöl)

• hyperlipémie (trop d’AGs sanguins) qui peut être mortelle si lipolyse massive les AGs ne sont plus pris en charge par


9

l’albumine sanguine effet détergent mortel (« mort subite de l’athlète »).

- comas hyperglycémique hyperosmolaire dans le DIABETE TYPE II:

o hyperglycémie :

glycémie > 45 mMol (800mg/100ml)

osmolalité plasmatique > 350 mOsm (normale = 300)

forte diurèse osmotique

• grande déshydratation

• urémie très haute, pool de K+ ⇓

• etc… (voir ci-dessus)

o lipolyse inhibée (l’insuline est bien sécrétée):

pas de corps cétoniques pas d’acido-cétose, juste une légère acidose

conséquences du diabète

Toxicité par glycosylation de protéines (p. 67)

o la fonction aldéhyde du glucose réagit avec les fonctions amine portées par les chaines latérales de certains aa de protéines

o formation d’une liaison stable entre C et N = base de Schiff glycosylation …

des protéines des mb basales des petits vaisseaux

• microangiopathie, arthérite diabétique

o risque d’ulcération (souvent pieds, parfois sphère buccale) gangrène amputation

• rétinopathies 10 ans après avec :

o néovascularisation (prolifération vasculaire) ou (p.70)

o microanevrisme (destruction vasculaire) (p.70)

o toujours une corrélation entre ampleur de la rétinopathie et taux d’HbA1c (p.71)

des protéines de la mb glomérulaire du rein lésions glomérulaires, glomérulosclérose 10 ans après

• laisse passer les protéines qui devraient être retenues = protéinurie (protéines éliminées dans les urines) Pour diminuer le risque de protéinurie, éviter que la TA > 14 car si l’hypertension les protéines passent encore + facilement la mb glomérulaire


10

• les protéines détruisent les tubules sur leur passage = pyélonéphrite

• insuffisance rénale 20 ans après

de l’hémoglobine :

• anoxie tissulaire nécrose amputation

o atteintes cutanées :

ulcérations ischémiques de la peau

xanthomes

o atteintes neurologiques

multisystémique

SNA, SNP (polynévrite)

o atteintes squelettiques

déformation osseuses

résorption osseuses

o infections et mycoses (vésicale, …)

Toxicité du sorbitol (p. 67)

o le glucose en excès est transformé, par la voie des polyols (p.69) : Glucose + NADPH2 --[aldose réductase] sorbitol + NADP+

o le sorbitol est toxique :

neuropathie

microangiopathie

s’accumule dans le cristallin et provoque une cataracte puis la cécité

Troubles de la coagulation, si type II (p. 72)

o en cas d’insulino-résistance:

l’hyperglycémie et

l’insuline sécrétée et

le taux de VLDL augmenté

contribuent à la transcription ⇑ du gène du PAI-1

o la protéine PAI-1 est un inhibiteur de l’activateur du plasminogène : le t-PA

o le plasminogène ne peut plus être transformé en plasmine


11

o troubles de la coagulation (cicatrisation difficile)

Troubles dus à l’hyperlipémie si type I - hyperlipémie artériosclérose des gros vaisseaux

aspects dentaires du diabète

- lèvres sèches, chéilite

- ⇑ papilles fungiformes de la langue, ⇓ papille filiformes

- hyposyalie avec ⇑ taille de glandes salivaires

- xérostomie ?

- ⇑ réponse gingivale à la plaque hyperplasie, hyperhémie

- ⇑ résorption osseuse perte des dents

- retard à la cicatrisation

production de l’insuline exogène

synthèse d’insuline (par Singer) :

- réalisable mais technique trop coûteuse car nb d’aa trop important : un patient a besoin de 40UI d’insuline/jour (24UI=1mg d’insuline)

insuline de porc : 2 problèmes majeurs :

- un pancréas de porc peut traiter un patient pendant 3 jours seulement !

- elle ne diffère de l’insuline humaine que par l’aa C-terminal de la chaîne β MAIS cette modification suffit à l’apparition d’AC = immunisation contre cette insuline

insuline de porc « humanisée » :

- une enzyme excise les 8 résidus finaux de la chaine β, puis on ajoute l’octapeptide final humain

somatostatine humaine produite par génie génétique (methode similaire pour l’insuline):

- exp 1 : on isole du génome humain la séquence codante pour le précurseur de la somatostatine et on l’insère dans le génome bactérien

o les bactéries ne savent pas faire de maturation protéiques : la séquence signal n’est pas excisée échec !

- exp 2 : on insère un gène synthétique censé coder pour la somatostatine active


12

o le code génétique est universel mais dégénéré : la fréquence d’utilisation des triplets codants pour un même aa varie d’une espèce à l’autre il faut adapter le code à la bactérie = on choisit les meilleurs triplets parmi les triplets synonymes

o le gène est assemblé à partir de 8 fragments nucléotidiques que l’on a synthétisé et amplifié

o on ajoute une MET du coté N-terminal (voir + loin)

o on allonge la séquence avec 2 sites de clivages pour enzymes de restriction :

un site pour l’enzyme EcoRI devant MET

un site pour l’enzyme BamHI du coté C-terminal

o les enzymes vont transformer les extrémités non cohésives de la séquence en extrémités cohésives (« bouts collants ») site EcoRI – MET – 1 – 2 – 3 – 4 5 – 6 – 7 – 8 - site BamHI

o on introduit la séquence dans un plasmide (« vecteur ») en aval d’un fragment de l’opéron lactose. opéron lactose : permet à la bact d’utiliser le lactose plutot que le glu, contient le gène Lac2 codant pour la β galactosidase (scinde le lactose en gal+glu). Contrôlé par un promoteur en aval. 2 fragments différents ont été utilisés pour créer 2 plasmides différents:

Prom – séquence codant pour 10 aa de Lac2 – somatostatine : pas stable (la bactérie dégrade ce plasmide) rejeté

Prom – séquence codant pour 1000 aa de Lac2 – somatostatine : est stable (la bactérie produit des protéines de fusion qui stabilise ce plasmide en la protégeant des protéases bactériennes).

o on place les plasmides en présence de culture d’E. Coli déficientes en Lac2

o pour savoir quelle colonie a intégré le plasmide, on ajoute du lactose les colonies ayant intégrées le plasmide vont transcrire Lac2 puis notre séquence d’un trait produisent une β galactosidase--somatostatine

peuvent libérer de l’indol (x-gal) à partir de x-gal-glu-y = coloration bleue

o avec du bromure de cyanogène (coupe après MET), on libère la somatostatine de la β galactosidase.


13

les lipoprotéines

Structure générale (p.2)

- l’albumine ne fixe que les AG libres les triglycérides et le cholestérol libre sont transportés par les lipoprotéines

- les lipoprotéines sont classées selon leur densité (= selon leur teneur en protéines). Par densité croissante :

o riches en triglycérides (80%), pauvres en protéines:

chylomicrons

VLDL

o riches en choléstérol estérifié et libre :

LDL

o riches en protéines (50%), pauvres en lipides:

HDL

- on y trouve :

o à l’interface avec l’eau:

des apoprotéines (Apo) qui interagissent avec l’eau sur leur face polaire et les lipides sur leur face hydrophobe, grâce à leur structure particulière en 2 hélices α (p.9):

• de type C dans chylomicrons et VLDL

• de type B surtout dans LDL

• de types A1 et A2 dans HDL

des lipides amphipatiques:

• des phospholipides

• du choléstérol non estérifié

o dans le noyau, des lipides très hydrophobes :

des triglycérides

du choléstérol estérifié (par un AG)

- leur demi-vie ⇑ quand leur densité ⇑ (chylomicrons : 30 min ; HDL : 4 jours)

Les chylomicrons

- les AG alimentaires, le cholestérol alimentaire et les triglycérides alimentaires dégradés par la lipase pancréatique en AG, sont absorbés par la muqueuse intestinale

- dans la cell intestinale, les AG sont retransformés en triglycérides


14

- les triglycérides « alimentaires » et le cholestérol alimentaire sont incorporés dans des chylomicrons = transporteurs des lipides alimentaires, surtout des triglycérides (80%) ils n’apparaissent qu’après un repas et ont une demi-vie de 30 min absents à jeun

- trajet :

o libérés par la muqueuse intestinale

o vaisseaux lymphatiques du péritoine

o canal thoracique

o veine azygos

o cœur

o circulation systémique artérielle

o distribués aux tissus très rapidement

Les VLDL

- transporteurs des lipides produits par le RE des cellules hépatiques (lipides endogènes), surtout des triglycérides (80%)

- trajet :

o veine porte

o cœur

o circulation systémique artérielle

Les LDL

- transporteurs du cholestérol du foie vers les tissus périphériques

- enrichissent les cellules en cholestérol = mauvais « cholestérol »

- sont internalisés par les cellules qui reconnaissent leur Apo B100

Les HDL

- transporteurs du cholestérol des tissus périphériques vers le foie (« reverse transport »)

- débarrassent les cellules du cholestérol = bon « cholestérol »

- exempts de cholestérol quand viennent juste d’être produits par le foie ou l’intestin

- se gorgent de cholestérol sur leur trajet grâce à l’Apo A1, activateur de la LCAT (Lecithine Cholesterol Acyl Transferase)

- sont re-captés par le foie qui reconnaît leur Apo E

Devenir des lipoprotéines - deux cas :


15

o après un repas insuline ⇑ sécrétion de LPL (lipoprotéine lipase) au niveau de l’endothélium capillaire du tissu adipeux

la LPL capte les chylomicrons et les VLDL grâce à une interaction électrostatique

o à jeun sécrétion de LPL au niveau de l’endothélium capillaire des muscles la LPL capte les VLDL grâce à une interaction électrostatique

- l’Apo C II trouvée dans les chylomicrons et VLDL active la LPL libère AG et glycérol AG catabolisés ou stockés dans les cellules

- les chylomicron/VLDL s’appauvrissent en Apo C II (consommée) et en triglycérides et captent l’Apo E qui leur est apportée par les HDL deviennent des IDL

- le foie reconnaît l’Apo E il capte les IDL (si pas d’Apo E athérosclérose)

- le foie ajoute aux IDL du cholestérol estérifié et une Apo B100 deviennent des LDL

- le foie exporte les LDL vers les tissus

- presque toutes les cellules sont capables de reconnaître l’Apo B100 grâce à un récepteur situé au niveau de puits recouverts (« coated pits »)

- internalisation du récepteur et du LDL dans une vésicule enveloppée

- fusion avec un lysosome et ⇓ du pH

- dissociation Apo B100 et R

- recyclage du R (turn-over = 15 min)

- digestion du LDL

- libération du cholestérol libre dans la cellule la cellule se protège contre un excès de cholestérol libre par :

o blocage de la synthèse de nouveau R Apo B100

o activation des enzymes estérifiant le cholestérol estérification du cholestérol libre

la LCAT (Lecithine Cholesterol Acyl Transferase)

l’ACAT (Acyl-CoA Cholestérol Acyl Transférase)

o inhibition de l’expression de la HMG CoA Réductase, enzyme clé de la synthèse du cholestérol libre (transforme le HMG CoA en mévalonate)

- si LDL ⇑ au-delà des capacités des récepteurs entrée des LDL par diffusion dans les cellules qui n’entraîne PAS de régulation de la synthèse de cholestérol par les cellules mort cellulaire

Le choléstérol

- essentiel pour les membranes cellulaires animales et la formation des sels biliaires

- molécule amphipatique MAIS plutôt hydrophobe

- trés dangereux si en excès

- toutes nos cellules sont capables de le synthétiser MAIS il n’existe pas de voie catabolique du cholestérol ! Les seules manières de s’en débarasser sont:

o de l’hydroxyler en sels biliaires (foie)

o de desquamer les cell dont les mb plasmiques contiennent du cholestérol


16

Les sels biliaires

- = acide chéno déoxy cholique et acide cholique = détergents des graisses

- entre dans la composition de la bile :

o sels biliaires et acides biliaires : 70%

o phospholipides : 25%

o cholestérol : 5% (<15% sinon lithiases biliaires !)

- produits par les hépatocyte. Le cholestérol est indispensable à leur synthèse !

- sont stockés dans la vésicule biliaire

- sont excrétés dans le duodénum où ils émulsifient les lipides en formant des micelles (sels + lipides):

o triglycérides

o esters de cholestérol

o vitamines liposolubles (A, D, E, K)

- dans l’iléon, des bactéries conjuguent les sels avec de la taurine ou de la glycine ⇑ le caractère détergeant

- les micelles sont récupérés par le jéjunum veine mésentérique veine porte foie : les sels biliaires sont recyclés à 85% et re-stockés dans la vésicule biliaire : cycle « entéro-hépatique des sels biliaires ». Du nouveau cholestérol est nécessaire pour compenser la perte de 15%

- si pool de sels biliaires ⇓ (ex : blocage de la réabsorption des sels par médicaments) :

o malabsorption des graisses = stéatorées (selles grasses)

o hypercholestérolémie

o malabsorption des vitamines liposolubles (A, D, E, K) problèmes d’hémostase (K!)

o précipitation des molécules de cholestérol lithiase (calculs) vésiculaire inflammation ou métaplasie de la vésicule biliaire

hyperlipoprotéinémies F

Hyperlipémie de type I « hyperlipémie exogène » F

- râre

- excès de chylomicrons donc de TG, par :

o déficit en LPL

o ou par déficit en Apo C II


17

- causes :

o primaire : congénitale (souvent diagnostiquée avant 10 ans)

o secondaire à :

contraceptifs oraux

hypothyroïdie

diabète non contrôlé

lupus érythémateux

- symptômes :

o douleurs abdominales aigües (se plie de douleurs, on suspecte une appendicite)

o splénomégalie et hépatomégalie

o xanthomes (tumeurs rougeâtres sur les membres et sur l’abdomen)

o pancréatite : les canaux pancréatiques sont obstrués par les chylomicrons hyperpression canalaire effraction canaliculaire le liquide pancréatique actif

se déverse hors des canalicules les enzymes pancréatiques agressent le pancréas exocrine inflammation douleurs abdominales aigües

- biologie :

o « crème » surnageant au dessus du sérum lors de la prise de sang à jeun (= « couche de chylomicrons »)

o [chylomicrons] = 40 mM à jeun (norm : 3 mM)

- ttt: diminuer ses apports en lipides

Hyperlipémie de type II

- excès de LDL (>115 mg/100ml) donc de cholestérol avec :

o si type IIa ou « hypercholestérolémie »: VLDL et TG normaux

o si type IIb ou « hyperlipémie combinée »: VLDL ⇑ et TG ⇑

- causes :

o primaire : congénitales :

hypercholestérolémie familiale (IIa): mutation (autosomique dominant 1/500) des R aux LDL ou mutation de l’ApoB100 trouble de la captation des LDL

• si homozygote : taux de cholestérol 7x sup à la norm ! infarctus avant 20 ans

• si hétérozygote : taux de cholestérol 2x sup à la norm infarctus avant 60 ans

hyperlipémie familiale combinée (IIa, IIb et IV): gène responsable inconnu (autosomique dominant 1/50) surproduction d’Apo B par rapport à la production de TG petits VLDL, puis :

• si LPL active transformation des VLDL en LDL petits : type IIa

• si LPL peu active accumulation de VLDL TG ⇑: type IIb ou IV

…


18

o secondaire à :

syndrome nephrotique

hypothyroïdie

diabète

régime riche en cholestérol et AG saturés

anorexie nerveuse (IIb)

- symptômes :

o mort précoce

o xanthomes plantaires et tendineux

o maladies cardiovasculaires

Hyperlipémie de type III « dysbétalipoproteinémie »

- excès de IDL (remnants des VLDL) donc excès de cholestérol et de TG. par présence d’Apo E II ayant moins d’affinité pour les IDL que l’Apo E normale (autosomique récessif 1/5000) le foie capte moins bien les IDL convertit moins de IDL en LDL

- causes :

o primaire : congénitale

o secondaire à :

diabète

hypothyroïdie

lupus érythémateux

- symptômes :

o souvent asymptomatique

o xanthomes

o troubles vasculaires cérébral, cardiaque, périphérique

Hyperlipémie de type IV « hyperlipémie endogène »

- excès de VLDL donc de TG, par production hépatique de VLDL ⇑

- augmentation des pré-β lipoprotéines

- LDL normal ou bas

- causes : souvent secondaires

o ⇑ de l’insulinémie

o régime riche en hydrates de carbone

- symptômes :

o diabète


19

o goutte

o hypertension

o maladie coronaire

o obésité

Hyperlipémie de type V

- excès de chylomicrons et de VLDL donc de TG, par :

o déficit en LPL

o ou par déficit en Apo C II

o ou surproduction avec ⇓ du catabolisme

- causes : souvent secondaires

- biologie : « crème » surnageant au dessus du sérum lors de la prise de sang à jeun

conséquences de l’hyperlipémie

Mise au point d’une hyperlipémie

- précautions à prendre avant mesure :

o à jeun depuis 12h

o diète habituelle pendant les jours précédents

o pas de médication ⇓ la lipémie

- on garde le prélèvement une nuit à 4°C

- tests de routine :

o taux de cholestérol total (TC)

o taux de triglycérides (TG)

o taux de cholestérol contenu dans les HDL (HDLc)

o taux de cholestérol contenu dans les LDL (LDLc)

- il n’est pas possible de purifier les LDL on ne peut avoir une idée du taux de cholestérol contenu dans les LDL que par calcul :

o il y a 5 fois plus de TG que de cholestérol dans les VLDL LDLc = TC – (HDLc) – (VLDLc) LDLc = TC – (HDLc) – (TG/5)

- tests supplementaires:


20

o fractionnement des HDL (HDL2, HDL3)

o taux d’Apo C II, d’Apo A I, d’Apo B

o activité de la LPL après injection d’héparine (qui décroche la LPL de l’endothélium)

o activité de la LCAT

- risque de maladies cardiovasculaires si

o TC > 180 mg/100ml

o ou si LDLc/HDLc élevé (1.6 = bien, 5 = mauvais) facteur majeur !

- un rapport LDLc/HDLc bas compense en partie le risque résultant d’un TC élevé

- le taux de mortalité ⇑ fortement lorsque le taux de cholestérol ⇑ (p.43)

- un taux de TGs élevé est un facteur de risque supplémentaire (p.45)

Relation entre cholestérol et athéromatose (p.28)

- ⇑ LDL sanguins

- agression des cellules endothéliales

o perméabilité vasculaire aux LDL ⇑

o grande quantité de LDL pénétrant dans les espaces sous-endothéliaux

o grande quantité de LDL oxydés par les macrophages

o les LDL oxydés ont un effet pro-inflammatoire (radicaux libres !) :

en stimulant l’expression de MCP-1 (Monocyte Chemoattractant Protein 1) au niveau des cellules endothéliales

transmigration ⇑ de monocytes dans les espaces sous-endothéliaux (p.32)

en stimulant la sécrétion de cytokines par les macrophages stimule l’expression de molécules d’adhésion au niveau des cellules

endothéliales adhérence ⇑ de monocytes à l’endothélium (p.33)

o les macrophages phagocytent les de grandes quantités de LDL oxydés et deviennent des « cellules fantômes » (« foam cells ») gorgées de cholestérol (1) (p.34)

produisent des facteurs de croissance prolifération cellulaire

- adhésion et agrégation plaquettaires à la paroi des vaisseaux

o sécrétion du facteur de croissance plaquettaire

o prolifération et sécrétion de substances matricielles par les cellules des muscles lisses de l’endothélium (2)

- (1) et (2) LDL emprisonnés dans la matrice extracellulaire athéromatose


21

- Rq : Les résiduelles des VLDL et des chylomicrons sont aussi pro-inflammatoires et entraînent les mêmes effets (p.44)

Plaques d’athérosclérose

- les plaques d’athérosclérose forment une excroissance dans la lumière du vaisseau. Elles sont constituées (p.36, 42):

o d’un noyau de dépôts lipidiques : cellules fantômes, esters de cholestérol, cristaux de cholestérol libres, débris cellulaires

o d’un capuchon fibreux : macrophages, lympho T, cellules musculaires lisses, matrice extra-cellulaire

- le diamètre du vaisseau ⇓

HTA (ex : artère rénale lésions glomérulaires)

anévrisme (ex : de l’aorte abdominale urgence chir !)

- puis le flux sanguin érode petit à petit l’endothélium au niveau du point faible constitué par les bords adhérant à l’endothélium, riches en macrophages (p.42)

risque d’hémorragie (ex : artère coronaire infarctus)

Homocystéine

- il y a corrélation entre taux d’homocystéine et taux de cholestérol

- un taux élevé d’homocystéine est un facteur aggravant d’une hypercholestérolémie

- l’homocystéine provient du métabolisme de la méthionine (p.43)

- transformée en homocystéine-thiolactone, elle peut former des agrégats avec les LDL : « LDL-homocystéine-thiolactone » (p.44)

- ⇑ formation de cellules fantômes

Efflux du cholestérol des macrophages

- les HDL ne prélèvent pas directement le cholestérol libre des membranes cellulaires : cette fonction est effectuée par les macrophages qui, éventuellement, le cède ensuite aux HDL.

- le cholestérol libre des mb cellulaires est piégé par les macrophages grâce aux zones RIFT de leur membrane (p.46) : zones très structurées, riches en sphingolipides et en cavéoline.

- les macrophages interagissent avec les HDL : interaction entre l’Apo A I du HDL et la protéine ABCA1 du macrophage (p.45)

- les HDL captent le cholestérol des macrophages présenté par les zones NON-RIFT (pas structurées, peu de sphingolipides, pas de cavéoline)


22

Facteurs de risque de l’athérosclérose et de MCV (p.49)

- facteurs majeurs :

o non-modifiables :

age ⇑

homme

anomalie génétique

o potentiellement contrôlables :

dyslipidémie

HTA

tabagisme

diabète type II

- facteurs importants:

o obésité

o taux de LDL oxydés élevé

o taux de lipoprotéine (a) élevé. une lipoprotéine semblable aux LDL mais possédant une apoprotéine particulière l’apo(a) qui a une forte affinité pour la matrice extra-cellulaire athérogénique (p.49)

o taux d’homocystéine élevé

o déficience en oestrogènes lors de la ménopause

- biologie :

o TG élevé

o TC élevé

o HDL bas

o lipoprotéines athérogéniques :

résiduelles (« remnants ») des chylomicrons et des VLDL

IDL

LDL

lipoprotéine (a)

o lipoprotéine anti-athérogénique :

HDL

Comment ⇑ le taux de HDL pour ⇓ le risque de MCV?

- exercice physique régulier


23

- perte du surpoids (surtout graisse abdominale, plus dangereuse)

- prise d’œstrogène à la post-ménopause

- consommation d’alcool modérée (vin rouge meilleur)


24

LDLc non HDLc

risque de MCV très élevé > 190 > 220

risque de MCV élevé > 160 > 190

désirable < 130 < 160

optimal < 100 < 130

le foie

Anatomie - lobes divisés en lobules puis acini

- le foie tire son apport sanguin de:

o l’artère hépatique : 25%

o la veine porte : 75%

- à la périphérie des lobules : les espaces portes comprennent…

o une branche de la veine porte

o une branche de l’artère hépatique

o un canalicule biliaire

- au centre des lobules: la veine centro-lobulaire (branche de la veine sus-hépatique)

Fonctions métaboliques du foie - élaboration de la bile

o captation des sels biliaires de la circulation portale dans les hépatocytes et sécretion dans les canalicules

o dans la vésicule : sécretion de bicarbonates, d’eau et réabsorption de chlorure

o sécrétion de cholecystokinine sécrétion des sels biliaires dans le duodénum

- rôle dans le métabolisme des sucres :

o gluconéogenèse

o formation d’UDP-glucose, nécessaire à la détoxification de molécules hydrophobes

- rôle dans le métabolisme de l’azote :

o désamination oxydative du glutamate par la GDH produit du NH4+ éliminé sous forme d’urée (cycle de l’urée)


25

50% de l’urée produit sert à éliminer l’azote issu de notre métabolisme

50% de l’urée produit sert à éliminer l’azote issu du métabolisme bactérien intestinal

- rôle dans le métabolisme lipidique :

o synthèse de VLDL

o synthèse d’AG, de cholestérol et de phospholipides

o formation de corps cétoniques

- synthèse de protéines plasmatiques :

o albumine (100%) si problèmes hépatiques oedèmes

o α 2 globuline

o β globuline

o fibrinogène, prothrombine, certains facteurs de coagulation si problèmes hépatique problèmes de coagulation

- fonction de détoxification (= rendre plus polaire, par hydroxylation, les molécules à éliminer):

o phagocytose par les cellules de Küpfer

o métabolisation de molécules étrangères (médicaments)

o conjugaison

- fonctions hématologiques :

o source d’érythropoïétine

o dégradation des GR avec catabolisme de le l’hème

Catabolisme de l’hème - dans les hépatocytes :

o noyau tétrapyrolique de l’hème (noyau protoporphyrine de type IX) –hème oxygènase biliverdine IXa + Fe + CO

o biliverdine IXa + NADPH –biliverdine réductase bilirubine IXa + NADP

- la bilirubine libre est libérée par les cellules du système réticulo-endothélial dans la circulation

- la bilirubine est neurotoxique et très hydrophobe a tendance à fuir le compartiment plasmatique et à pénétrer dans les cellules !

- la bilirubine se fixe à l’albumine dans le compartiment plasmatique

- se fixe au niveau du foie grâce à la ligandine

- le foie transforme la bilirubine en bilirubine glucurono-conjuguée en y fixant 2 résidus d’acide glucuronique (hydrophile) molécule moins hydrophobe

o UDP-glucose + 2NAD+ UDP-glucuronate + 2NADH + 2H+


26

o [réaction d’une fonction alcool de l’UDP-glucuronate avec la fonction carboxyle d’un résidu acide propionique de la bilirubine] x2

- la bilirubine conjugée est transportée activement vers les canalicules biliaires éliminée ds les sécrétions biliaires

- est dégradée au niveau intestinal

- dans le plasma, existent donc 2 bilirubine :

o la bilirubine libre qui n’est pas encore passée par le foie

o la bilirubine conjuguée qui a subi la transformation hépatique

affections d’origine hépatique

- symptômes possibles :

o manifestations cutanées :

ictère (jaunisse) si hyperbilirubinémie

prurit (dû au reflux sanguin des sels biliaires ?) si obstruction voies biliaires

érythèmes palmaires (par vasodilatation)

pigmentation

xanthomes (accumulation de lipoprotéines)

angiomes stellaires (anastomoses artério-veineuses)

rash cutané dans l’HBV

o manifestations orales :

fetor hépaticus (mauvaise haleine due à la libération de mercaptans provenant de l’intestin)

lésions consécutives à des carences vitaminiques

saignement des muqueuses (troubles de la coagulation)

o hypertension portale si cirrhose

o coma hépatique

o modifications endocriniennes

hypothyroïdie si hépatite hyperthyroïdie si éthylisme

hypogonadisme

hyperaldostéronisme

o modifications métaboliques

Hyperbilirubinémie - dès que [bilirubine] > 2 à 3 mg%


27

- entraîne un ictère

- on fait la distinction entre :

o une ⇑ de la bilirubine libre (pas dangereux pour le praticien)

par anémie hémolytique : durée de vie des GR<120 jours hémolyse ⇑

par érythropoïèse inefficace : la synthèse de l’hème n’aboutit pas et des intermédiaires de la synthèse sont libérés

⇓ de la captation hépatique : déficit au niveau de la ligandine

troubles de la glucuno-conjugaison

o une ⇑ de la bilirubine conjuguée (peut être dangereux pour le praticien : HBV ?)

destruction des hépatocytes en cours, par atteinte virale (hépatite, …)

obstruction des voies biliaires : des lithiases biliaires empêchant l’excrétion des sels biliaires se déversent dans la veine sus-hépatique

- ictère physiologique des nouveaux nés :

o à la naissance :

afflux de sang maternel vers l’enfant taux de GR ⇑ hémolyse ⇑

activité enzymatique de la glucuno-conjugaison encore faible

o bilirubine non-conjuguée ⇑ ictère physiologique qui disparaît 2-3 jours après

o si persiste : photothérapie (on met l’enfant sous UV la bilirubine est transformée en produits plus hydrosolubles)

- incompatibilité foeto-maternelle :

o l’enfant fabrique des AC dirigés contre ses propres GR hémolyse ⇑ bilirubine non-conjuguée ⇑⇑ toxique pour le SNC

o ttt :

protéines bloquant les AC + photothérapie

si pas suffisant : plasmaphérèse (filtration de plasma pour retirer la bilirubine)

hypertension portale F

- cirrhose hépatique, fibrose hépatique, néoplasie abdominale, … le foie devient un obstacle sur le trajet du sang

la pression portale ⇑ la pression des branches de la veine porte ⇑

Anastomoses porto-caves - pour contourner cet obstacle, le sang portal quitte la veine porte pour se diriger vers une

branche de la veine cave (de pression plus basse) : formation d’anastomoses porto-caves :


28

o du bas œsophage :

partie thoracique de l’oeso : syst cave

partie abdo de l’oeso : syst porte

les veines constituant ces anastomoses vont ⇑ de calibre varices oesophagiennes

sécrétions acides de l’estomac (encore plus dangereux si gastrite et reflux oesophagien !) les varices sont soumises à un pH bas

• saignements à bas bruit

• ou hémorragie digestive haute hématémèse (le patient vomit du sang car hémorragie)

o ttt : comprimer la veine avec une sonde de Blackmore (2 ballonnets) + injection d’hormone pression des veines ⇓

o ttt si cas grave : créer une anastomose porto-cave artificielle. le chir relie une veine splénique à la vci dérivation qui soulage le système porte

o du rectum

v hémorroïdales se jetant dans la v hypogastrique : syst cave veines

v hémorroïdales se jetant dans la v mésentérique inf : syst porte

o de l’ombilic

veines lombaires : syst cave

vaisseaux ombilicaux (sclérosés à la naissance) se re-perméabilisent : « tête de méduse » : syst porte

Autres conséquences

- l’hypersplénisme, la splénomégalie :

o la pression sanguine ⇑ dans la rate + le tissu de la rate est très mou ⇑ de taille

dépasse le rebord costal devient + fragile

devient hyper-fonctionnelle détruit plus de cellules sanguines

• anémie

• leucopénie

• thrombocytopénie (trouble de la coagulation)

- l’ascite (épanchement de liquide dans la cavité abdominale), les oedèmes par:

o ⇑ de la pression veineuse qui devient un obstacle au retour du liquide interstitiel vers le compartiment plasmatique ascite


29

o si cirrhose : ⇓ de la synthèse des protéines plasmatiques ⇓ de la pression oncotique

⇓ du retour du liquide interstitiel vers le compartiment plasmatique oedèmes malléolaires

o si hyperaldostéronisme : aldostérone ⇑ réabsorption rénale de Na+ ⇑

volume circulant ⇑ oedèmes (ttt : ponctionner)

Comas hépatique - 50% du NH3 formé provient du métabolisme des bactéries intestinale du colon par

désamination oxydative

- cas non pathologique :

o NH3 intestinal est véhiculé dans le sang par le système portal

o dans le foie il est transformé en urée (cycle de l’urée)

- si hypertension portale :

o la forme NH3 (toxique !) passe du système porte au système cave atteint le SNC

confusion

somnolence

trouble de la marche

encéphalopathie porto-cave

comas hépatique

- ttt :

o soit ⇑ la forme NH4+, moins perméable vis-à-vis de la mb cellulaire (au détriment de la forme NH3) :

on rend la lumière intestinale acide en donnant un sucre métabolisable par les bactéries mais non par l’homme : le lactulose

les bactéries produisent plus d’acides organiques pH de la lumière du colon ⇓ favorise la forme NH4+, moins perméable

effet secondaire : provoque des diarrhées

o soit ⇓ la quantité de NH3/NH4+ intestinal :

utiliser des AB locaux pour tuer les bactéries du colon

diminuer la quantité d’acide aminés arrivant dans le colon par régime hypo-protéique. Mais si hémorragie digestive haute digestion de protéines plasmatiques le trouble persiste !


30

mise au point clinique et biologique des affections hépatiques F

Etude générale de la fonction hépatique

- dosage de la bilirubine sérique (cf ci-dessus)

- dosage des sels biliaires sérique pour apprécier une éventuelle cholestase (obstruction des voies biliaires)

- dosage des enzymes sériques

o si cytolyse des cellules hépatiques, les enzymes hépatiques sont déversés dans le compartiment plasmatique :

⇑ transaminases

⇑ lactate deshydrogénase (LDH) hépatique (!plusieurs isoenzymes!)

o si cholestase, le reflux des sels biliaires entraîne la stimulation de la libération d’enzymes produits par l’épithélium des canalicules biliaires :

⇑ phosphatase alcaline biliaire (!plusieurs isoenzymes!)

⇑ 5’ nucléotidase

⇑ γ GT (glutamyl transpeptidase)

- dosage des protéines plasmatiques avec électrophorèse pour apprécier l’éventuelle ⇓ de synthèse :

o albumine

o d’α et γ globuline

o de facteurs de coagulation

- dosage des pigments biliaires urinaires et fécaux :

o si ⇑ bilirubine conjuguée passe dans les urines et les fèces

urines foncée

fèces décolorées

- épreuve à la BSP :

o un colorant que l’on injecte au patient

o on apprécie la clearance hépatique pour ce colorant = la qualité de la fonction hépatique à éliminer ce colorant

o râre aujourd’hui à cause du risque de chocs anaphylactiques

- sérologie pour savoir si hépatite


31

quelques affections hépatiques

Troubles héréditaires du métabolisme de la bilirubine

- maladie de Gilbert

o cause la plus fréquente d’ictère chronique avec bilirubine non conjugée

o due à une ⇓ de la clearance de la bilirubine

o ictère fluctuants ([bilirubine]<3mg%)

- syndrome de Crigler-Najjar (seule maladie héréditaire très grave)

o seule cause d’ictère chronique grave avec bilirubine non conjuguée chez l’adulte

o type I : absence de glucuronyl transférase décès habituel

o type II : ⇓ de la glucuronyl transférase

- syndrome de Dubin-Johnson

o trouble de la sécrétion hépatique d’anions organiques

o ictère bénin par hyperbilirubinémie conjuguée urines foncées

o pigmentation hépatique

- syndrome de Rotor

o forme atténuée du syndrome de Dubin-Johnson

o pas de pigmentation hépatique

- conséquences de tous ces troubles :

o hypoplasie dentaire

o coloration verdâtre des dents

Hépatites virales

hépatite A hépatite B hépatite C

incubation semaines mois semaines à mois

transmission féco-oral parentéral (sexuel, sanguin)

parentéral (sexuel, sanguin)

ictère toujours chez l’adulte toujours chez l’adulte râre

chronicité jamais râre chez l’adulte fréquent

complications râres - affections hépatiq chroniq.

- cirrhose - hépatôme (mortel !)

- affections hépatiq chroniq. - cirrhose (moins fréquent)

- hépatôme (moins fréquent)


32

portage sain jamais possible possible

ttt non interféron α interféron α

vaccin oui oui inexistant

- prodromes :

o fatigue

o nausées

o anorexie

o maux intestinaux

- symptômes de l’hépatite déclarée:

o comme ci-dessus

o ictère

o selles décolorées

o urines foncées

o prurit

o hépatomégalie

o arthralgie

o fièvre

bilirubine sérique transaminases phosphatase alcaline

prodromes idem ou ⇑ ⇑⇑ idem ou ⇑

hépatite déclarée ⇑ ⇑⇑⇑ idem ou ⇑

- le critère de guérison des infections virales hépatiques est le retour à un taux de transaminases normal

Cirrhoses

- cirrhose : déformation du foie suite :

o à des phénomènes de fibrose

o et à la formation de nodules régénératifs

- cirrhose idiopathique ou posthépatique :

o survient après hépatite B ou C

o les porteurs de l’Ag HBe sont plus susceptibles d’évoluer vers une cirrhose


33

- cirrhose alcoolique :

o la consommation excessive d’alcool a un effet toxique sur le foie

o le facteur déclenchant de la nécrose est la stéatose : accumulation de lipides dans les hépatocytes

o d’abord hépatomégalie et hypertension portale puis complications de l’hypertension portale (splénomégalies, …)

- cirrhose métabolique : F

o hémocromatose

héréditaire ou secondaire à un problème hématologique

le stock de fer de l’organisme a lieu dans les mitochondries du foie et du pancréas

ici, la quantité de Fe++ stocké devient excessive : de 3-4g (normal), elle passe à 20-40g

• les mitochondries sont bloquées

o les hépatocytes meurent cirrhose

o les cellules β meurent diabète

• accumulation de Fe++ au niveau des testicules, de l’hypophyse antérieure, des surrénales ces glandes meurent

• il y a accumulation de Fe++ sous la peau teint « métallique » (« diabète bronzé »)

biologie : la transferrine (transporte le Fe++ dans le sang) est saturée

ttt :

• saignées régulières

• administrer un chélateur du Fe++ il passe dans les urines

o maladie de Wilson

défaut du transporteur du Cu++ l’excès de cuivre n’est plus éliminé dans la bile

accumulation dans :

• les hépatocytes cirrhose

• la cornée (anneau de Keyser)

• le SNC tremblements, ataxie

• le rein néphropathie tubulaire

on note aussi une anémie hémolytique

- cirrhose biliaire : F

o maladie auto-immune dont les auto-AC sont dirigés contre l’épithélium des canalicules biliaires entraîne une inflammation chronique des canalicules biliaires

oedèmes à ce niveau canalicules bouchés (cholostase) reflux de la bile destruction des hépatocytes


34

o les auto-AC réagissent sont aussi dirigés contre les cellules des glandes salivaires destruction des glandes salivaires (« syndrome de Sjögren »)

le pancréas exocrine

Fonctions - glande exocrine comportant acini et canaux (structure proche des glandes salivaires)

- sécrète le suc pancréatique, une solution basique riche en enzyme digestives

- les acini produisent :

o des peptidases qui digèrent les protéines :

trypsinogène proenzyme devant être transformée en trypsine par une entérokinase duodénale pour devenir active. la trypsine clive après les résidus d’aa basiques

chymotrypsinogène, proenzyme devant être transformée en chymotrypsine par la trypsine pour devenir active. la chymotrypsine clive après les résidus d’aa aromatiques

proCarboxyPeptidase

o de l’amylase pancréatique (amylase P), qui digère l’amidon en maltose (isoenzyme : amylase salivaire ou amylase S)

o de la lipase pancréatique, qui hydrolyse les TG en 3AG + glycérol

- dans les canaux pancréatiques, la solution est modifiée :

o sécrétion de HCO3- pH du bol alimentaire ⇑ potentialise la sécrétion enzymatique

o sécrétion d’autres ions

o sécrétion d’eau

- les canaux pancréatiques déversent le suc pancréatique dans le canal de Wirsung qui s’abouche (avec le canal cholédoque) dans l’ampoule de Vater, au niveau du duodénum

Régulations de la sécrétion - la sécrétion est faible (si nulle : anormal!) entre les repas

et ⇑ lors de la digestion sous l’action :

o du nerf vague X

o d’hormones sécrétées (dans le sang!) par les cellules duodénales :

la cholécystokinine pancréatique (CCK-PZ)

• stimuli : acidité du bol alimentaire, présence d’aa, présence de lipides

• inhibée par la somatostatine

• ⇑ sécrétion d’enzymes pancréatiques (voie de l’IP3/Phospholipase C/Ca++)


35

• contraction de la vésicule biliaire bile déversée

• contractions des muscles lisses du duodénum et du grêle

la sécrétine et le VIP (peptide intestinal vasoactif)

• stimulus : acidité du bol alimentaire

• sécrétine inhibée par la somatostatine

• ⇑ sécrétion de HCO3-, d’ions et d’eau par le pancréas potentialise la sécrétion enzymatique

étude de la fonction du pancréas exocrine

Dosages sériques - le taux sérique :

o d’amylase pancréatique

o de lipase pancréatique

o de trypsine

o de chymotrypsine (taux sérique rarement dosée)

… sont ⇑ dans les affections pancréatiques (la cytolyse libère les enzymes dans le sang)

- dans ce cas, on envoie le patient à l’hôpital pratiquer un ou deux tests pour confirmer l’origine pancréatique de l’affection

Tests permettant d’estimer la fonction pancréatique - repas de Lundh (plus pratiqué aujourd’hui)

o on place une sonde à la sortie du canal de Wirsung

o on stimule la fonction pancréatique grâce à la prise d’un repas gras standardisé

o on estime la concentration en protéines (, le volume, le pH)

- test à la sécrétine-pancréozymine

o on place une sonde à la sortie du canal de Wirsung

o on perfuse d’abord de la sécrétine : on estime la sécrétion d’ions et d’eau

o on perfuse ensuite de CCK : on estime la concentration en protéines

- dosage des enzymes dans les selles

o surtout chez les enfants soupçonnés de mucoviscidose

o on recherche surtout trypsine et chymotrypsine

- dosage de la chymotrypsine dans le duodénum : test au PABA

o le patient avale un substrat de la chymotrypsine, l’acide benzoïque-tyrosine-p-aminobenzoate


36

o la molécule est clivée en benzoyl-tyrosine et en p-aminobenzoate (PABA)

o le PABA est absorbé au niveau intestinal et se retrouve dans les urines

o on dose le PABA urinaire

Tests indirects de la fonction pancréatique - tests d’assimilation des lipides :

o mesure des lipides fécaux

stéatorrhée si lipides dans les selles > 7g/24h il y a malabsorption

o mesure de la production de CO2 radioactif

le patient consomme des TG* : trioleïne avec C* (C14) la lipase pancréatique clive les TG* en acide oléique* dans le tissus adipeux, la β oxydation libère des acétyl-CoA* le cycle de Krebs libère du CO2* que l’on mesure

problèmes d’interprétation possibles :

• il peut s’agir d’une déficience de l’albumine

• il peut y avoir lipolyse des AG du patient durant la mesure dilution du CO2* erreur

o dosage de la vitamine A et du carotène

il n’y a pratiquement jamais de carence si le taux est trop faible, il y a malabsorption

- test à la sueur

o très discriminant mettant en évidence la mucoviscidose qui atteint toutes les glandes exocrines (dont sudoripares)

o basé sur le fait que la sueur de ces enfants est plus concentrée en NaCl par mauvaise réabsorption de NaCl au niveau des canaux sudoripares

o protocole :

on applique sur l’avant-bras 2 compresses avec 2 électrodes:

• une imbibée de pilocarpine + l’anode

• une imbibée de NaCl + la cathode

on applique un faible courant la pilocarpine pénètre dans l’avant-bras

ensuite, on place une compresse tarée sur l’avant-bras pendant 20-30 minutes

on la pèse (volume) et on dose le NaCl [NaCl]

chez l’homozygote, la [NaCl] est ⇑⇑⇑ chez l’hétérozygote, la [NaCl] est ⇑⇑


37

affections pancréatiques

Pancréatite aigüe - épisode soudain de destruction du pancréas

- urgence médicale !

- la forme oedémateuse est la moins grave ; la forme hémorragique est mortelle !

- symptômes :

o douleurs abdominales aigües atténuées par la position en chien de fusil

o nausées, vomissements

- causes:

o alcoolisme

o hypertriglycéridémie

o obstruction des voies biliaires la bile reflux vers le pancréas

- diagnostic :

o concentration sérique des enzymes pancréatiques ⇑

o ⇓ du Ca++ circulant : la lipase pancréatique digère le péritoine, riche en lipides libération d’AG dont la fonction COO- a une grande affinité pour le Ca++

- complications :

o kystes pancréatiques, abcès pancréatiques

o ascite, épanchement pleural

- ttt :

o éviter la stimulation de sécrétions pancréatiques en aspirant toutes les sécrétions gastriques de l’estomac (sonde gastrique)

o administration de corticoïdes (inhibiteurs des protéases)

Pancréatite chronique - lésion progressive du pancréas qui se poursuit même lorsque les causes initiales disparaissent

- symptômes :

o patient amaigri, stéatorrhés chroniques : par malabsorption

o parfois douleurs sourdes

o puis diabète insulino dépendant : par destruction des îlots de langerhans


38

- causes :

o alcoolisme

o hyperlipidémie

o hypercalcémie (excès de calcitonine)

o carence nutritionnelle dans PVD

- diagnostic :

o concentration sérique des enzymes pancréatiques ⇑

o test de malabsorption des lipides +

o diabète

o lipides dans les selles


39

mucoviscidose

- 1/2500 naissances : maladie congénitale la plus fréquente dans la population blanche

- autosomale récessive : il faut être homozygote pour être atteint

- cause :

o plusieurs mutations possibles (conséquences +/- graves)

o mutation majeure : suppression d’une PHE de la protéine codant pour le canal Cl- sensible à l’AMPc

o le canal est synthétisé mais non inséré dans la mb

o pas de transport du Cl- transmembranaire les glandes sécrètent moins de Cl- donc moins d’eau

o les sécrétions sont plus concentrées bouchent les canaux excréteurs des glandes exocrines

- symptômes :

o atteint toutes les glandes exocrines

affections respiratoires chroniques

insuffisance pancréatique grave

ictère

obstruction intestinale

- diagnostic : test à la sueur

- ttt :

o pas de réel ttt

o on ⇑ l’espérance de vie (30 ans) grâce à des mesures diététiques et au meilleur contrôle des infections

o thérapie génique : soumettre les enfants à des aérosols contenant des adénovirus porteur du gène correspondant au canal Cl- non muté introduit le gène correct dans les cellules bronchiques mais durée d’action : 1 mois max

- dépistage anté-natal par technique RFLP:

o un couple chacun sain ( chacun hétérozygote pour la maladie) a un eu enfant malade ( homozygote pour la maladie).

o on désire savoir si l’enfant qui va naître sera malade ou pas

chez les parents :

• on a mis en évidence, de part et d’autres de la séquence codant pour le canal Cl- muté, des sites ciblés par les enzymes de restrictions

• on choisit des séquences très proches du gène lors de la méiose, en cas de crossing-over, les chances pour qu’elles soient transmise


40

en même temps que le gène codant pour le canal Cl- sont très grandes

chez l’enfant à naître :

• amniocentèse

• amplification de l’ADN du K de l’enfant à naître par PCR

• incubation avec EcoRI

o chaque fois qu’il existe un site de clivage (GAATTC), EcoRI produit 2 nouveaux fragments

o si le site est muté par rapport à celui recherché EcoRI n’effectue pas le clivage

• les fragments produits sont séparés par électrophorèse

des sonde radioactive reconnaissent les fragments issus de l’action des enzymes de restrictions chez les parents

• si le site est muté, la sonde met en évidence un segment plus long ou plus court que la taille du segment avec lequel elle est sensé s’hybrider le gène est différent de celui du parent

le polymorphisme de la longueur des différents fragments obtenus par les enzymes de restriction permet de savoir si le gène est identique à celui recherché: « technique RFLP » (Restricted Fragment Length Polymorphism) :

• les fragments sont de mêmes longueur le gène est le même

• les fragments sont de longueurs différents le gène est différent

- fécondation in vitro avec l’aide de la technique RFLP :

o on prélève un ovocyte

o on pratique la FIV

o le deuxième globule polaire (GP2) est prélevé : il a le même matériel génétique que l’ovocyte on pratique la RFLP sur le GP2

o si le test est négatif l’enfant sera au pire hétérozygote on implante l’oeuf


41

affections hématologiques

production de GR - a lieu dans la moelle rouge

- détruits dans la rate après 120j

- précurseurs : réticulocytes

- érythropoïétine (EPO): facteur de différenciation cellulaire de la lignée rouge, produit au niveau rénal ( tous les insuffisants rénaux sont anémiés)

- causes d’anémie = ⇓ du nb de GR

o ⇓ de la production de GR

o ⇓ de la [érythropoïétine] (ex : insuffisants rénaux)

o ⇑ de l’hémolyse : anémie hémolytique ictère

Mise au point d’une anémie

- biologie :

o numération globulaire : norm = 4 à 5 millions/mm3

o taux d’Hb : norm = 13,7 à 15,5g/100ml permet de distinguer les anémies hypochromes des anémies normochromes

o hématocrite : vol occupé par les GR dans un échantillon de sang après centrifugation (norm = 50% 41 à 46ml/100ml)

o on peut calculer : VCM = hématocrite / nb GR (norm = 90 microm3) permet de distinguer les anémies microcytaires, normocytaires, et macrocytaires

- dosages chimiques :

o lactate déshydrogénase: si hémolyse, les GR libèrent leur LD

o bilirubine non-conjuguée (voir ci-dessus)

o acide folique, vit b12 (voir ci-dessous)

o fer sérique, ferritine (stockeur du fer):

si fer sérique ⇓ et ferritine ⇓ réelle carence en fer

si fer sérique ⇓ et ferritine ⇑ réaction inflammatoire

- frottis de moelle : permet de déceler une destruction des érythrocytes

- tests :

o temps de survie : tracer la survie de GR marqués radioactivement dans le sang


42

o test de résistance à la pression osmotique : décèle une faiblesse des membranes des GR (ex : sphérocytose)

anémie sidéroblastique

- il y a synthèse défectueuse de l’hème accumulation de fer dans les mitochondries et autour du noyau de GR anormaux : « sidéroblastes »

- formes :

o familiale : répondant parfois à la vit b6

o acquise : secondaire à la prise de médicament, d’alcool, ingestion de plomb,…

anémies mégaloblastiques o maturation déficiente de la lignée rouge déséquilibre entre la maturation du noyau

et la synthèse protéique

mégaloblastes dans le sang (précurseurs des GR, avec noyau)

GR de grandes tailles

o carence en acide folique et en vit B12

anémie post-hémorragiques o juste après l’hémorragie, pas de signe biologique (perte de GR + perte de plasma

dans les mêmes proportions)

o dans les heures qui suivent : rétablissement de la volémie hématocrite ⇓

o dans les jours qui suivent :

réticulocytes > 1% du nb total de GR (signe majeur d’une hémorragie)

⇑ d’EPO

anémie ferriprive o si ⇓ réserves en fer ⇓ de la capacité à former de l’hème fonctionnel ⇓ de la

formation d’Hb

o la synthèse des protéines cellulaires est couplée à la synthèse de l’Hb peu de protéines dans les GR c’est une anémie microcytaire hypochrome

o causes :

carence alimentaire

perte de sang (ulcère, néoplasie, gastrite, règles)

grossesse (nécessite 680mg de fer/j)

o symptômes :

lassitude, anorexie

⇑ rythme respiratoire : dyspnée d’effort

⇑ rythme cardique, palpitations, souffle cardiaque, angor (angine de poitrine)


43

une anémie hémolytique congénitale : la sphérocytose - autosomique dominante

- anomalie de la membrane des GR qui deviennent des sphères en vieillissant GR fragiles

- prend une forme aigüe durant les infections (hémolyse intense), sinon discrète

- souvent lithiase vésiculaire, ictère fluctuant, hypersplénisme

une anémie hémolytique congénitale : le défaut du shunt des pentoses - maladie liée au sexe

- par défaut de la glucose-6-phosphate DH, indispensable pour maintenir la forme réduite du glutathion (GSH) le GSH est nécessaire pour maintenir le fer dans l’état d’oxydation Fe++ !

- prend une forme aigüe dans les situation de stress

la drépanocytose - due à la mutation d’une seule base de l’ADN : GAG GTG

- la chaîne β de l’Hb contient une VAL en position 6 (hydrophobe !) au lieu d’un GLU (acide glutamique, hydrophile)

- lorsque la chaine est sous forme déoxy, les résidus VAL se rapprochent les chaines β précipitent (interactions hydrophobes)

- le GR prend une forme en faucille

- se manifeste sous la forme de crises vasocclusives spontanées et durant des infections (les GR en faucille bouchent les vaisseaux) accompagnées de :

o douleurs intense

o tachycardie

o fièvre

o hypotension

- la maladie touche tous les organes:

o SNC : hémiplégie, convulsions, troubles visuels

o atteintes cardio-vasculaire : dyspnée, palpitations, décompensation cardiaque

o atteintes digestives : lithiases vésiculaires, infarctus mésentériques

o atteintes périphériques : ulcères aux jambes, déformations articulations


44

Vitamine B12, absorption et carence

vitamine B12 :

- grande molécule apportée uniquement par l’alimentation animale

- facteur de maturation de la lignée rouge (« facteur extrinsèque »)

- absorbée par la muqueuse de l’iléon:

o nécessite d’être d’abord liée au facteur de Castle, glycoprotéine formé dans l’estomac (« facteur intrinsèque »)

o des récepteurs aux facteur de Castle présent sur l’enthérocyte permettent la fixation facteur de Castle + vit b12

o internalisation de la vit b12

- dans la maladie de Crohn, l’iléon terminal est inflammé difficulté d’absorption

- dans la maladie de Biermer (ou « anémie pernicieuse ») :

o trouble de la captation de la vit b12

o chez personnes âgés avec gastrite

o on soupçonne des auto-AC dirigés contre le récepteur ou contre le facteur de Castle

o symtômes :

macrocytose

anémie

thrombocytopénie

neutropénie

problèmes neurologiques

test de Schilling

- teste d’éventuels troubles de l’absorption de la vit b12

- injection de 1 mg (large excès !) de vit b12 froide en IM les cellules n’utiliseront que la vit b12 froide

- ensuite prise de vit b12* per os

- si trouble de l’absorption de la vit b12 moins de vit b12* dans le plasma pertes urinaires < 7% de la dose de vit b12* reçue

test du FIGLU (form-imino-glutamate)

- teste la carence en vit b12

- dans la dernière étape du catabolisme de l’histidine en acide glutamique, la réaction: FIGLU acide glutamique … consomme de l’acide folique (FH4) = vitamine B9

- prise de 0,25g/kg corporel d’histidine per os

- pendant les 24 prochaines heures, si FIGLU urinaire > 35mg carence en acide folique

Biochimie Pathologique Notes Fabrice...

Documents

Transcript of Biochimie Pathologique Notes Fabrice...