Exploration biochimique des corticosurrénales
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Exploration biochimique des corticosurrénales
Exploration biochimique des corticosurrénales
Professeur Layachi Chabraoui
Cours de biochimie 2ème Année Médecine Rabat 2010-2011
1- Les hormones corticosurrénaliennes1- Les hormones corticosurrénaliennesLes 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)(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 stéroïdesBiosynthèse 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 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 Structures du cholestérol et du cortisoldu cortisol
Structures du cholestérol et Structures du cholestérol et du cortisoldu cortisol
HOCH2 .
HO OH
Cortisol en C21
Cholest érol en C27
18 20
2122
23
24
25
26
27
12
34
5
10
67
89
1112
13
14 15
1617
19
26
Zone Glomérulée
Cholestérol
Prègnenolone
ProgestéroneProgestérone
17-OH-Prègnenolone
1717--OHOH--PP
DHEA
∆4-A
P450scc
P450c2121-Hydroxylase
P450c17
3ß-HSD
Cholestérol
Prègnenolone
Progestérone
Zones Fasciculée et Réticulée
17-20 Desmolase
DOC
Corticostérone
18-OH-Corticostérone
Aldostérone
11-Désoxycortisol
Cortisol
21-Hydroxylase
P450c1111 ββββ OH
P450c18
DOCDOC
Corticostérone
P450scc = 20, 22 OHase + 20-22 Desmolase
Régulation de la biosynthèseRégulation de la biosynthèseAxe Hypothalamo-hypophysaire
HypothalamusCRF
-
nine
Ang
iote
nsin
e
Cellules juxtaglomérulaires
RénineAntéhypophyse
ACTH
Corticosurrénales
Cortisol
- Feed-back négatif
Sys
tèm
e R
énin
e A
ngio
tens
ine
Rénine
Ang
iote
nsin
ogèn
e
Ang
iote
nsin
e I
Ang
iote
nsin
e II
ACE Aldostérone
Transport plasmatiqueTransport 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
CatabolismeCatabolismeCatabolismeCatabolismeSe 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: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
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)
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Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde
RIA ou EIA
Enzymo-Immunodosage par
Dosage du cortisol plasmatique
DO ≡≡≡≡ Activité enzymatique
Enzymo-Immunodosage par
compétition entre F et F* vis-
à-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
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Cycle nycthéméral ou
Dosage du cortisol plasmatiqueF en nmol/l
circadien avec un maximum
à 8 heures du matin et un
minimum à minuit
Heures
F = Cortisol émie
F à 8h: 300 à 550 nmol/l
Dosage d’autres stéroïdes sanguinsDosage d’autres stéroïdes sanguins
•• Corticostérone: par Corticostérone: par radiocompétitionradiocompétition après après séparation chromatographiqueséparation chromatographique
Intérêt: Intérêt: ↑↑ en cas de déficit en cas de déficit en 17 en 17 αα hydroxylasehydroxylase
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Intérêt: Intérêt: ↑↑ en cas de déficit en cas de déficit en 17 en 17 αα hydroxylasehydroxylase
•• 11 11 désoxycortisoldésoxycortisol: : cortéxolonecortéxolone ou composé Sou composé S
Intérêt: déficit en 11 Intérêt: déficit en 11 ββ hydroxylasehydroxylase et test à la et test à la métopironemétopirone ↑↑
•• 17 OH Progestérone: déficit en 21 17 OH Progestérone: déficit en 21 hydroxylasehydroxylase ↑↑
Èvaluation de l’activité corticotrope
• Dosage radioimmunologique de l’ACTH plasmatique
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• Cycle nycthéméral : 8 heures chez le sujet au repos (maximum)
• Précautions: tube dans la glace. Prélèvement à traiter rapidement sinon congeler le plasma.
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
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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
Dosage des stéroïdes urinaires� Cortisol libre urinaire = FLU:Une faible partie du cortisol plasmatique (< 5%) est
libre (fraction active). Elle subit une excrétion
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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
Dosage des stéroïdes urinaires
� THS: métabolite de la cortexolone (même intérêt)
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V U: < 280 nmol/24h
�Prégnènetriol: catabolite de la 17 OH Progestérone
Epreuve de freinage à la dexaméthazone
• La dexaméthazone (Dectancyl) a une action analogue à celle du cortisol sur l’hypothalamus. Elle
Exploration dynamique de la sécrétion glucocorticoïde
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).
Epreuve de stimulation au synacthène
• Le synacthène = ACTH de synthèse (1-24). Il stimule les
corticosurrénales.
Exploration dynamique de la sécrétion glucocorticoïde
corticosurrénales.
• 2 modalités:
– Injection de 250 µµµµg 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.
Test à la métopirone
• Test de stimulation par l’ACTH endogène. La métopirone =
inhibiteur de la 11 β hydroxylase qui entraîne une ↓ de la
Exploration dynamique de la sécrétion glucocorticoïde
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) Androgènes
• les 11 OH et 11 céto A et Et Corticostéroïdes• les 11 OH et 11 céto A et Et Corticostéroïdes
• Hydrolyse acide, extraction et dosage (coloration violette avec le métadinitrobenzène en milieu alcalin: réaction de Zimmermann)
Séparation des 17 CS par CPG
• → analyse qualitative: % de chaque catabolite
VN: Homme: 40 à 60 µmol/j Femme: 24 à 40 µmol/j
Dosage des androgènes corticosurrénaliens dans le sang par RIA ou EIA
• DHA
Exploration de la sécrétion androgénique
Origine mixte• Delta 4 Androstènedione
• SDHA: Origine corticosurrénales
Valeurs usuelles: 4 à 8 µmol/l chez l’homme
3 à 6 µmol/l chez la femme
Origine mixte
Demandée généralement chez des sujets hypertendus qui doivent être sous régime normosodé et sans traitement
antihypertenseur
Exploration de la s écrétion min éralocortico ïde
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
1- Dosage de l’aldostérone plasmatiqueRadioimmunologieValeurs usuelles
Sujet couché: 30 à 300 pmol/lSujet debout: 100 à 850 pmol/l
Exploration de la s écrétion min éralocortico ïde
2- Dosage de la THA urinaire
Double dilution isotopique ou CPGValeurs usuelles: 80 à 160 nmol/24h
3- Activité Rénine Plasmatique (ARP)
Méthode radioimmunologique utilisant l’angiotensinogène*
4- Exploration dynamique
• Stimulation par l’orthostatisme, déplétion sodé
ou synacthène
Exploration de la s écrétion min éralocortico ïde
ou synacthène
• Freinage par un régime hypersodé ou en
créant une hypervolémie (perfusion d’un grand
volume de sérum physiologique)
1- Insuffisance surrénale acquiseMaladie d’Addison
• Etiologies: rétraction corticale: atrophie progressive des glandes due à la présence d’autoanticorps antisurrénaliens,
Pathologies corticosurr énaliennes
Infections (tuberculose..), traumatisme…
• Clinique: asthénie, hypotension, opsiurie, hypoglycémie et hyperkaliémie (dus à la carence en glucocorticoïdes et minéralocorticoïdes). La mélanodermie due au défreinagehypothalamohypophysaire → ↑ ACTH
AddisonHyperpigmentation
http://www.gfmer.ch/selected_images_v2/detail_list.php?cat1=1&cat3=1&stype=d
1- Insuffisance surrénale acquiseMaladie d’Addison
• Diagnostic biologique– Test à l’eau: opsiurie corrigée par l’administration de
cortisone–Hypoglycémie à jeun (+ ↑ de l’urée + hémoconcentration ±
Pathologies corticosurr énaliennes
–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
2- Syndrome de Cushing
• Etiologies:– Adénome ou microadénome des CS: tumeurs bénignes
–Carcinome des CS: tumeur maligne (corticosurrénalome)
Pathologies corticosurr énaliennes
–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.
2- Syndrome de Cushing•Clinique: (Cf. cours endocrinologie)
Morphologie évocatrice
– obésité de la face et du tronc
–nuque en bosse de bison
Pathologies corticosurr énaliennes
–nuque en bosse de bison
– érythrose du visage
– Amyotrophie des membres inférieurs et supérieurs
– Ostéoporose
– HTA
– Virilisation
2- Syndrome de Cushing: Diagnostic biologique
• Diagnostic positif:
–Conséquences métaboliques de l’hypercorticisme: Polyglobulie,
Pathologies corticosurr énaliennes
–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
2- Syndrome de Cushing: Diagnostic biologique
• Diagnostic étiologique: – Exploration statique:
• Maladie de Cushing: ↑ modérée et concordante des 17 OH
Pathologies corticosurr énaliennes
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
3- Les hyperaldostéronismes• Hyperaldostéronismes primaires:
– Syndrome de CONN: plus de 80% des cas
• Adénome CS sécrétant l’aldostérone
• Clinique: HTA , Asthénie, pseudoparalysie, Syndrome
Pathologies corticosurr énaliennes
• 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
3- Les hyperaldostéronismes
• Hyperaldostéronismes primaires:
–Hyperaldostéronisme non tumoral: rare
Pathologies corticosurr énaliennes
Hyperplasie bilatérale des corticosurrénales
↑ aldo et THA et ↓ ARP. Réponse à la DOCA
positive (ou dexaméthasone)
3- Les hyperaldostéronismes• Hyperaldostéronismes secondaires (HAS):
–HAS avec HTA:• Tumeur rénale secrétant la Rénine• Clinique: HTA+++ avec risque de rétinopathie et
Pathologies corticosurr énaliennes
• 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
4- Hypercorticismes androgéniquesHyperandrogénies d’origine corticosurrénalienne
→Virilisation de la femme ou de l’enfant
• Etiologies:
Pathologies corticosurr énaliennes
–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
4- Hypercorticismes androgéniques• Clinique:
–Signes de virilisation:
• Femme: acnée, hirsutisme
Pathologies corticosurr énaliennes
• 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
4- Hypercorticismes androgéniques• Diagnostic biologique:
–Tumeurs: sécrétion des androgènes → ↑↑ 17 CS (DHA) et des œstrogènes. Test dexa négatif
Pathologies corticosurr énaliennes
–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 -hydroxylaseDésordre autosomique récessif
a / b c / d a / b c / d
Bras court du chromosome 6
Mutation sévère
b / ca / d a / c b / d a / d a / c b / c b / d
Mutation peu sévère
a / d: Forme classique c / d et a / c: Formes non classique