Le sédiment urinaire

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Le sédiment urinaire
Le sédiment urinaire
Richard Dion MSc
14 juin, 20
I
LA PRATIQUE DE L’ANALYSE D’URINE ............................................................................................ 1
LES TESTS CHIMIQUES ET PHYSICO-CHIMIQUES ........................................................................................... 1
La diurèse ............................................................................................................................................... 1
Densité.................................................................................................................................................... 1
Couleur et aspect.................................................................................................................................... 2
Les tests chimiques ................................................................................................................................. 5
TECHNIQUE DU SÉDIMENT ......................................................................................................................... 10
Le spécimen .......................................................................................................................................... 10
Le volume ............................................................................................................................................. 11
La centrifugation .................................................................................................................................. 11
La décantation ...................................................................................................................................... 11
La resuspension du culot ...................................................................................................................... 11
L’étalement........................................................................................................................................... 12
Le rapport............................................................................................................................................. 12
Les valeurs de référence ....................................................................................................................... 12
L’organisation de l'examen microscopique.......................................................................................... 13
PRINCIPAUX TYPES DE SÉDIMENTS ................................................................................................ 15
Le sédiment de néphropathie non spécifique........................................................................................ 15
Le sédiment néphrotique....................................................................................................................... 15
Le sédiment néphrétique....................................................................................................................... 16
Le sédiment de nécrose tubulaire aiguë ischémique............................................................................. 16
Le sédiment de néphrite interstitielle aiguë.......................................................................................... 16
Le sédiment de cystite ........................................................................................................................... 16
Le sédiment de contamination .............................................................................................................. 16
LES CELLULES DU SÉDIMENT URINAIRE ...................................................................................... 17
LES LEUCOCYTES ...................................................................................................................................... 17
Polynucléaires neutrophiles ................................................................................................................. 18
Le pus ................................................................................................................................................... 18
Polynucléaires éosinophiles ................................................................................................................. 19
Macrophages ........................................................................................................................................ 19
LES ÉRYTHROCYTES (HÉMATURIE)............................................................................................................ 20
L'hématurie des voies urinaires basses ................................................................................................ 20
L'hématurie dysmorphique ................................................................................................................... 20
LES CORPS OVALAIRES GRAISSEUX ........................................................................................................... 20
Définition.............................................................................................................................................. 20
Origines ................................................................................................................................................ 20
Signification clinique............................................................................................................................ 21
LES CELLULES ÉPITHÉLIALES .................................................................................................................... 22
Les cellules pavimenteuses ................................................................................................................... 22
Les cellules tubulaires (cellules rénales).............................................................................................. 23
Généralités ........................................................................................................................................... 23
La cellule tubulaire du tubule contourné proximal .............................................................................. 23
La cellule épithéliale du tubule collecteur............................................................................................ 23
La cellule tubulaire nécrosée ............................................................................................................... 23
Le fragment et la cellule isolée d'épithélium cylindrique rénal............................................................ 24
Les cellules transitionnelles (urothéliales) ........................................................................................... 25
Généralités ........................................................................................................................................... 25
Les cellules transitionnelles.................................................................................................................. 25
Les fragments d'épithélium transitionnel.............................................................................................. 25
II
LES CYLINDRES ...................................................................................................................................... 26
ORIGINE ET COMPOSITION ......................................................................................................................... 26
La protéine de Tamm-Horsfall ............................................................................................................. 26
Composition.......................................................................................................................................... 26
Propriétés ............................................................................................................................................. 26
Liens avec les cylindres ........................................................................................................................ 26
FORMATION DES CYLINDRES ..................................................................................................................... 27
GÉNÉRALITÉS SUR LES CYLINDRES ............................................................................................................ 27
Règle du tiers........................................................................................................................................ 28
Le cylindre mixte .................................................................................................................................. 28
LA MATRICE .............................................................................................................................................. 28
La matrice hyaline................................................................................................................................ 28
La matrice cireuse ................................................................................................................................ 29
FORMAT .................................................................................................................................................... 30
Longueur .............................................................................................................................................. 30
Largeur (Le cylindre large).................................................................................................................. 30
Forme ................................................................................................................................................... 30
LE CYLINDRE HÉMATINIQUE ET ÉRYTHROCYTAIRE ................................................................................... 31
GÉNÉRALITÉS ............................................................................................................................................ 31
LE CYLINDRE ÉRYTHROCYTAIRE ............................................................................................................... 31
LE CYLINDRE HÉMATINIQUE ...................................................................................................................... 31
LE CYLINDRE D'HÉMOGLOBINE / CYLINDRE DE MYOGLOBINE ................................................................... 31
LES CYLINDRES CELLULAIRES ................................................................................................................... 32
LE CYLINDRE DE CELLULES TUBULAIRES .................................................................................................. 32
LES CYLINDRES LEUCOCYTAIRES .............................................................................................................. 32
LE CYLINDRE DE POLYNUCLÉAIRES ........................................................................................................... 32
LE CYLINDRE D'ÉOSINOPHILES .................................................................................................................. 33
LE CYLINDRE DE MONOCYTES ................................................................................................................... 33
LES CYLINDRES DE MACROPHAGES ET AUTRES ......................................................................................... 33
LES CYLINDRES GRAISSEUX....................................................................................................................... 34
Les cylindres granuleux........................................................................................................................ 34
Les cylindres granuleux de type II........................................................................................................ 34
Les cylindres granuleux de type I ......................................................................................................... 34
Les cylindres granuleux pigmentés ( Dirty brown cast) ....................................................................... 35
Le cylindre avec inclusions de microorganismes ................................................................................. 35
Les cylindres de cristaux ...................................................................................................................... 35
Les cylindres avec inclusions de microorganismes .............................................................................. 35
Les cylindres de cristaux ...................................................................................................................... 36
Les cylindres autres .............................................................................................................................. 37
LES CRISTAUX......................................................................................................................................... 38
INTÉRÊTS CLINIQUES ................................................................................................................................. 38
CAUSES DE LA FORMATION DES CRISTAUX ................................................................................................ 39
Hypercalciurie...................................................................................................................................... 39
Hyperoxalurie....................................................................................................................................... 40
L'hyperuricosurie et l'oxalate de calcium............................................................................................. 40
L'hypocitraturie .................................................................................................................................... 40
L'acide urique....................................................................................................................................... 41
La cystinurie ......................................................................................................................................... 41
L'infection ............................................................................................................................................. 41
STRUCTURES CRISTALLINES ...................................................................................................................... 42
OXALATES DE CALCIUM ............................................................................................................................ 44
Weddelite: l’oxalate de calcium 2(H2O) .............................................................................................. 44
Whewellite: l’oxalate de calcium (H2O) .............................................................................................. 44
ACIDE URIQUE ........................................................................................................................................... 45
III
URATES AMORPHES ................................................................................................................................... 45
PHOSPHATES AMORPHES ........................................................................................................................... 45
PHOSPHATES AMMONIACAUX MAGNÉSIENS .............................................................................................. 46
LES CRISTAUX RARES ................................................................................................................................ 46
En milieu acide..................................................................................................................................... 46
En milieu alcalin ................................................................................................................................. 48
LA CRISTALLURIE MÉDICAMENTEUSE........................................................................................................ 49
Indinavir ............................................................................................................................................... 49
MICROORGANISMES ET ÉLÉMENTS DIVERS ............................................................................... 50
MICROORGANISMES .................................................................................................................................. 50
Les bactéries......................................................................................................................................... 50
Les levures ............................................................................................................................................ 50
Les parasites......................................................................................................................................... 50
Les infections virales ............................................................................................................................ 51
LES SPERMATOZOÏDES ............................................................................................................................... 51
LE MUCUS ................................................................................................................................................. 51
LES ARTEFACTS ......................................................................................................................................... 52
L'amidon et le talc. ............................................................................................................................... 52
Les fibres, les bulles (air et huile), débris de verre. ............................................................................. 52
1
La pratique de l’analyse d’urine
Les tests chimiques et physico-chimiques
La diurèse
Un volume urinaire de 24 heures entre 700 et 2000 ml/jour est considéré comme normal. Le volume
urinaire dépend essentiellement de la quantité de sodiums éliminée et de l’action de l’hormone
antidiurétique sur les tubes collecteurs.
Oligurie se définit comme un volume inférieur à 400 ml/jour tandis que l’anurie est un volume inférieur à
100 ml/jour (certains disent < 75 ml). La polyurie se définit comme un volume supérieur à 2000 ml/jour
sous restriction. Dans plusieurs cas, la polyurie indique une perte du pouvoir de concentration.
Densité
La quantité de déchets est relativement constante tandis que le volume urinaire est variable. La densité
absolue est définie comme étant le rapport Masse/Volume.
Poids urine
La densité relative est le rapport, à volume égal,
.
Poids H2O
Comme la masse de déchets est ± constante, dans des conditions normales, plus le volume urinaire est petit
plus la densité est élevée.
La densité maximale que peut atteindre l'urine est d'environ 1,040 ce qui correspond à une osmolalité1 de
1200 mOsm/kg. Si le volume urinaire devient trop petit, une certaine quantité de déchets ne pourra plus être
éliminée.
Une urine du matin, après une nuit sans boire, devrait être concentrée c’est-à-dire avoir une densité > 1,025.
(densité > plasma → 1,010).
Les spécimens obtenus après l’utilisation d’un milieu de contraste en imagerie aux rayons X peuvent avoir
une densité plus grande que 1,045 ceci, avec une urine souvent incolore. On considère cette situation
comme une interférence.
Contrairement à l'osmolalité, la densité est augmentée par la présence de protéines, mais cette
augmentation n'est pas en relation avec le pouvoir de concentration. Le glucose est aussi une source
d'augmentation de la densité et de l’osmolalité. Les bâtonnets utilisés pour mesurer la densité ne sont
sensibles ni aux protéines ni au glucose.
Mesure
La plus ancienne méthode pour mesurer la densité utilisait l'urinomètre. L'urinomètre est une tige de
verre, calibrée et plombée, qui plongée dans l'urine, subit une poussé vers le haut proportionnelle au
volume déplacé. La lecture se fait sur la tige calibrée à la jonction de la surface du liquide. Cette
méthode est sensible à la température (correction de 0,001/ 3°C) et nécessite un volume urinaire
important.
La réfractométrie est la mesure de la vitesse de la lumière dans le
spécimen par rapport à la vitesse de la lumière dans l'air. Une
goutte de spécimen est placée sur la fenêtre de lecture et le
résultat de la densité est lu à la jonction entre la partie noire et
blanche de la lunette. Cette méthode nécessite une goutte de
spécimen exempt de cellules.
Un bâtonnet qui mesure la densité est maintenant disponible.
Cette méthode a l'avantage d'être pratique et propre. Le principe
de cette méthode est discuté plus loin.
1Le rapport entre la densité et l’osmolalité est [1,000 + (0,001/30 mOsm/kg)]
2
Couleur et aspect
La couleur normale de l'urine est jaune (ambre) pâle et claire. La couleur de l’urine est due à un
pigment, décrit au siècle dernier par Thudicom , appelé urochrome. Ce pigment est excrété à un taux
constant de sorte que la couleur de l’urine est en relation inverse avec le volume urinaire.
Certaines couleurs sont plus significatives que d’autres. Par exemple, l’hématurie donne une coloration à
l’urine qui varie d’un rouge franc à un brun rouge. Certaines couleurs sont le résultat de pigments ingérés
dus à une médication ou alimentaire.
Une étude de Raymond et Yager décrit un algorithme pour le diagnostic différentiel sur les couleurs
anormales de l’urine. Le traitement qui suit s’inspire fortement de cette étude.
L’urine rouge
De toutes les couleurs anormales possibles de l’urine, le rouge et ses variantes est probablement la
couleur la plus inquiétante. On entend par rouge un spécimen dont la teinte varie du rose au rouge brun.
La cause la plus fréquente de l’urine rouge est la présence de sang. Dans une hématurie, la couleur
de l’urine est souvent d’un rouge brun (Cola) lorsque celle-ci est d’origine rénale tandis que la tendance est
au rouge clair pour l’hématurie des voies urinaires basses. D’autres pigments dérivant de l’hème peuvent
être la cause d’une coloration rouge. Mentionnons l’hémoglobine et la myoglobine.
Le diagnostic différentiel de la couleur rouge est illustré à la figure suivante.
Sans particularité
Butazopyridine
Chlorzoxazone
Ethoxazene
mannose
Oxamniquine
Phénothiazine
Rifampin
Rouge-orangé
Urine acide seulement
Phénolphtaléine (Ex-lax)
Urine alcaline seulement
Phénidione
Urine acide seulement
Sans particularité
Aminopyrine
Antipyrine
teintures aniliques
Doxorubicin
Fuscin
Ibuprofen
Phénacétine
Phénothiazine
Phensuccimide
Phénytoine
Anisindone
Bettraves
Mûres
Rouge ou rose
Laxatifs anthraquinone
Eosine (fluores. verte)
Phénolsulfophtaléine
Rubarbe
Santonine
Devient foncée à T°° pièce
Au contact d’hypochlorite
Acide aminosalicylique
Urine alcaline seulement
Porphyrines (Fluoresc UV)
Pourpre
Culot après centrifugation
Urine alcaline seulement
Phénolphtaleine
Erythrocytes (sang +)
Urine alcaline seulement
Sans particularité
Chloroquine
Déféroxamine
Ibuprofène
Ethoxazène
Sorbitex de fer
Pamaquine
Phénacétine
Phénothiazine
Phensuccimide
Phénytoine
Rouge brun
Laxatifs anthraquinone
Levodopa
Methyldopa
p-OH-Phénylpyruvate
Phénazopyridine (orange + HCL)
Sang positif
Culot après centrifugation
Plasma hémolysé
Plasma clair
Algorithme de la couleur rouge de l’urine selon Raymond et Yager
Erythrocytes
Hémoglobine libre
Myoglobine
3
L’urine brune ou noire.
L’hémoglobine libre et la myoglobine donnent des produits d’oxydations qui donnent à l’urine une teinte
qui varie du brun sale à presque noire spécialement lorsque le pH est acide. La majorité des urines
pigmentées brunes ont tendance à foncer avec le temps. Dans les cas de tyrosinose, le p-hydroxyphénylpyruvate éliminé donne, en milieu alcalin, une couleur brune. Les pigments mélanine et mélanogène
ont tendance à foncer à partir de la surface du liquide vers le bas.
Le diagnostic différentiel de l’urine brune ou noire est illustré à la figure suivante.
Devient foncée à T° pièce
Sang positif
Erythrocytes
Hémoglobine libre
Myoglobine
Ac. homogentisique
Mélanine
Mélanogène
p-OH-phénylpyruvate
Pyruvate (pH alcalin)
Brune-noire
Rouge
Chlorure ferrique
Mélanine
Nitroprusside
Bleu vert
Noir
Ac homogentisique
Mélanine
Mélanogène
Bleu vert
Mélanogène
Algorithme de la couleur brune et noire de l’urine selon Raymond et Yager
L’urine jaune, jaune brun ou orangée.
La cause la plus fréquente d’une forte coloration de jaune à jaune orangé est la déshydratation. La
bilirubine et le pyridium (analgésique utilisé dans l’infection urinaire) peuvent être des causes de coloration
très intense qui interfère avec la lecture des réactions du bâtonnet.
Le diagnostic différentiel de l’urine jaune ou orangée est illustré à la figure suivante..
Urine acide, devient
foncée
Sans particularité
Furazolidone
Niridazole
Nitrofurantoïne
Pamaquine
Primaquine
Sulfaméthoxazole
Laxatif anthroquinone
Rhubarbe
Jaune-brun
Forme une mousse jaune
Bilirubine
Urine alcaline seulement
Pigments biliaires (+)
Bettraves
Fluorescence verte
Acriflavine
Jaune
Urine acide seulement
Carotène
Vitamine A
Quinacrine
Santonin
Sans particularité
Colorant fluorescéine
Phénacétine
Riboflavine
Sans particularité
Aminopyrine
Wafarin
Soluble à l’éther de
pétrole
Urine alcaline seulement
Jaune-orangé
Anisindione
Sulfasalazine
Mousse orangée, couleur
s’intensifie avec HCl
Phénazopyridine
Densité élevée
Déshydratation
Algorithme de la couleur jaune ou orangée de l’urine selon Raymond et Yager
4
L’urine bleue ou verte.
La coloration bleue ou verte est, dans la majorité des cas, le résultat d’une ingestion d’une substance
pigmentée comme la chlorophylle, le bleu de méthylène, etc L’infection urinaire causée par le
Pseudomonas aeroginosa (production de pyocyanine) peut donner une teinte verdâtre à l’urine. L’indican,
un métabolite bactérien du tryptophane, peut être oxydé en milieu alcalin en bleu indigo.
Le diagnostic différentiel de l’urine bleue ou verte est illustré à la figure suivante..
Se décolore par l’addition
de NaOH
Sans particularité
Azurésine (
Chlorophylle (Clorets)
Bleu Evans
Guaïacol
Iodochlorhydroxyquine
Salicylate de magésium (Doan’s)
Bleu de méthylène
Salicylate de phényl
Thymol
Tolonium
Pyurie, bactériurie
Colorant Indigo-carmin
Bleu-vert
Test d’Obermayer (+)
Indican
Devient foncée à T° pièce
Méthocarbamol
Résorcinol
Brun-vert
Pyocyanine (Pseudomonas)
Devient foncée à T° pièce
Mousse verdâtre et test
bilirubine (+)
Jaune-vert
Biliverdine
Crésol
Phénol (Chloraceptic)
Algorithme de la couleur bleue ou verte de l’urine selon Raymond et Yager
L’urine incolore.
L’urine incolore est associée à une diurèse augmentée. L’augmentation du volume urinaire peut être due à:
une glycosurie (diabète mellitus), une hypercalcémie sans déshydratation, l’utilisation de diurétique, une
polydipsie, une consommation d’alcool (spécialement la bière), un diabète insipide. Sauf dans les cas de
glycosurie, la densité est ordinairement proche de celle de l’eau. D’autres situations peuvent amener une
discordance entre la densité et l’absence de couleur. Mentionnons l’utilisation du mannitol pour provoquer
une diurèse osmotique et l’utilisation de dextrans.
L’urine trouble.
Les urines fraîches et troubles sont souvent incompatibles avec un sédiment normal. L'aspect trouble avec
un pH alcalin est souvent dû à la présence de bactéries. Celles-ci, en hydrolysant l'urée, font augmenter2 le
pH et provoquent la précipitation de cristaux (phosphates amorphes, phosphates ammoniacaux
magnésiens).
L’aspect trouble peut aussi être le résultat d’une cellularité abondante. Les leucocytes, les érythrocytes, les
cellules épithéliales et les spermatozoïdes peuvent être responsables d’une urine trouble.
Une présence abondante de mucus est susceptible de donner un spécimen trouble. Cette situation se
reconnaît par un comportement visqueux « collant » du spécimen.
La réfrigération donne souvent, par précipitation des urates, un spécimen trouble. Celui-ci redevient clair
lorsque placé à 37°C pour quelques minutes.
La lipidurie et la chylurie peuvent donner une urine trouble. A l’extrême, la chylurie peut donner un
spécimen laiteux. Dans ces deux cas, l’aspect trouble est éliminé par une extraction à l’éther de pétrole.
2Dans certains cas, l'alcalinisation peut faire disparaître les hématies et certains cylindres.
5
Les tests chimiques
Les tests sur bâtonnets se font en trempant rapidement « in and out » et en égouttant l’excès de spécimen
habituellement sur le rebord du contenant. Il ne faut pas tremper le bâtonnet dans le spécimen trop
longtemps ( > 1 seconde) car, les réactifs peuvent être élués des zones réactives. Dépendant du volume, le
spécimen peut être repris de deux à trois fois. Cependant, à chaque trempage, les réactifs élués contaminent
le spécimen de sorte qu’après trois trempages dans le même spécimen le niveau de contaminant interfère
avec les différentes réactions.
Une trop grande quantité de spécimen laissée sur la bandelette peut faire communiquer une zone réactive
(ex. pH) avec une zone avoisinante rendant la lecture non fiable. Les zones du bâtonnet sont disposées
stratégiquement pour minimiser les risques d’influence.
En respectant les temps de réaction, les bandelettes peuvent être lues en comparant avec la charte de
couleur du contenant. La pratique la plus courante est d’utiliser un lecteur de bandelettes. Ces appareils
sont maintenant assez sophistiqués. Elles impriment les résultats directement sur les requêtes, transmettent
les résultats à un serveur informatique, etc. Certains lecteurs de bandelettes ont des algorithmes de
corrections qui permettent d’ajuster une valeur selon la couleur de l’urine et les lectures autres.
Densité
La section qui répond à la densité contient un polyélectrolytes (polyméthylvinyl éther/maléique) et
un indicateur ( le bleu de bromothymol) dans un tampon. Les pKa du polymère sont sensibles à la
concentration du spécimen en électrolytes ( pKa↓). Lorsque la densité est élevée, la quantité d'électrolytes
est élevée, ce qui provoque une ionisation du polymère qui libère des ions H+. Cette modification du pH
affecte l'indicateur colorant qui change de bleu vert ( densité faible) à jaune ( densité élevée). Seul les
substances ionisables sont mesurées. Les résultats obtenus avec cette méthode se comparent bien avec le
réfractomètre pour les densités inférieures 1,025 mais au-dessus de cette valeur les résultats sont moins
fiables.
Les résultats peuvent être faussement élevés par les protéines et les corps cétoniques.
Un pH alcalin, en neutralisant les ions H+ libérés par le polyélectrolytes, affecte le résultat. Une
correction en fonction du pH est effectuée par les lecteurs de bandelettes ( 0,005 à pH > 6,5).
Le bâtonnet est insensible au glucose à l'urée ainsi qu’aux agents de contraste de radiographie
tandis que ceux-ci affectent le réfractomètre. A cause de l’insensibilité à l’urée de cette méthode, celle-ci
peut s’avérer inadéquate dans certaines formes d'IRA où la concentration de l'urée est un élément
important de la densité.
pH
Dépendant de la diète, le pH normal de la première urine du matin est acide. Un pH alcalin suggère une
infection urinaire.
La zone du bâtonnet sensible au pH est constituée d'un mélange de:
- méthyle rouge « jaune (pH 6,2) → alcalin , rouge → acide (pH 4,4) »
- bleu de bromothymol « incolore→ acide (pH 6,0), bleu→ alcalin (pH 7,6) »
Une trop grande quantité de spécimen laissée sur la bandelette peut faire communiquer la zone de pH avec
une zone tamponnée avoisinante. On connaît peu d’interférence sur ce test à part le fait que l’urine, sous
l’action des bactéries, devient alcaline avec le temps.
Protéines
La zone réactive aux protéines est constituée de bleu de tétrabromophénol et d’un tampon à pH3,0.
Le principe chimique est basé sur l'erreur protéique des indicateurs ainsi, l'indicateur adsorbé sur une
protéine a un pK différent (bleu à pH 3,0) de l'indicateur libre (jaune à pH 3,0). L'indicateur est sensible
surtout à l'albumine. La sensibilité est d'environ de 200 mg/l pour le bâtonnet de Miles.
Interférences
Un spécimen concentré à pH alcalin peut avoir raison du tampon; ce qui donne un faux positif. Les sels
d’ammonium quaternaire sont aussi une source d’interférence. De tel composé se retrouve dans la
formulation de certains savons désinfectants (Hibitane ...) utilisés en milieu hospitalier.
Comme la méthode est sensible surtout à l’albumine certaines protéines, comme les chaînes légères, ne sont
pas détectées.
6
Glucose
La zone réactive au glucose utilise la glucose oxydase.
Le principe de la réaction « Multistix » est:
β-D-glucose + O2  glucose oxydase→ ac. gluconique + H2O2
H2O2 + I- (iodure) + PVP  peroxydase→ couleur brune due à la formation d'iode I2.
Le taux normal du glucose urinaire est inférieur à 2,8 mmol/d et comme la sensibilité des
bâtonnets « Multistix » est d'environ 4 mmol/l, les spécimens normaux donnent donc une réaction
négative. Les bâtonnets Chemstrip de BMC ont une sensibilité qui se situe autour de 2,3 mmol/l.
Les deux compagnies affichent sur les contenants une échelle de couleur qui permet une détermination
semiquantitative du glucose. Plusieurs facteurs peuvent influencer les résultats obtenus de sorte que, ceuxci ne peuvent remplacer un dosage standard de l’urine.
Interférences:
- Un spécimen concentré à pH alcalin peut diminuer la sensibilité.
- La présence d'ascorbate (Vitamine C) diminue la coloration3.
- Il semble que la sensibilité diminue en présence: d'acétyl-acétate (corps cétoniques), d’une
grande quantité d’acide urique et d’acétylsalicylates à haute dose.
- L’hypochlorite (javel), d’un contenant mal rincé, peut donner des faux positifs.
- Les bâtonnets conservés à l’air libre « condition inadéquate » peuvent donner des faux positifs
(traces).
Corps cétoniques
La zone réactive pour les corps cétoniques utilise la réaction de Rotera modifiée aussi appelée test de
Legal.
Le principe chimique est le suivant:
Nitroprussiate + acétyl-acétate  Glycine→ couleur pourpre
Le tampon utilisé est du Na2HPO4. Du lactose est ajouté pour intensifier la coloration.
Seul l’acétyl-acétate réagit significativement avec le réactif. La sensibilité est d'environ de 100 mg/L.
Interférences:
L'acidose lactique peut donner de faux négatifs. Dans cette condition, l’équilibre métabolique entre l'acétylacétate et le β-hydroxybutyrate favorise ce dernier.
La l-DOPA, un médicament utilisé dans le traitement du Parkinson, peut donner un faux positif dans un
spécimen concentré. Certains composés comme mercaptoéthanolsulfonique (Mesna et l’acétylcystéine
(Mucomyst donnent une réaction colorée qui peut être confondue sur un lecteur de bandelettes. L’effet de
cette fausse réaction disparaît par l’addition d’une goutte d’acide acétique concentré sur la zone réactive.
3Les nouveaux bâtonnets contiennent des substances qui les rendent moins sensible à cette interférence.
7
Sang
La zone réactive pour le sang contient un dérivé de la benzidine la tetraméthylbenzidine et un
peroxyde organique; l’hydroperoxyde de cumène. Au contact de l'eau le réactif organique libère du
peroxyde qui par l'activité pseudoperoxydase de l'hémoglobine oxyde le dérivé de la benzidine en un
complexe bleu.
Le bâtonnet réagit à la présence d'érythrocytes (réaction en plage). Comme le réactif détecte
l’hémoglobine la première étape de la réaction est la lyse des érythrocytes. Le bâtonnet détecte aussi la
présence d'hémoglobine libre et de myoglobine. La sensibilité du test est de 5 à 20 G.R./champ 400x ou de
0.15 à 0.6 mg/L d'hémoglobine.
Le principe chimique est le suivant:
H2O2 + tetraméthylbenzidine  Hb, myoglobine → tetraméthylbenzidine oxydée (bleu)
Interférences
- La présence d'hypochlorites donne des faux positifs. Certaines bactéries peroxydase positives
peuvent donner des faux positifs.
- L'ascorbate, le formaldéhyde, les grandes quantités de nitrites, les traitements avec le Captopril
diminuent la sensibilité et éventuellement peuvent donner des faux négatifs.
- Les érythrocytes particulièrement résistants à l'hémolyse4 ne sont pas détectés.
Leucocytes
Les leucocytes, surtout les polynucléaires, sont connus pour posséder plusieurs estérases. Certaines
de ses estérases, dites estérases leucocytaires, se retrouvent dans les granules azurophiles des granulocytes
et des monocytes.
La zone réactionnelle des leucocytes contient un substrat, le carboxy-ester d'indoxyl, qui est
hydrolysé par les ou une estérase leucocytaires libérant ainsi de l'indigo. Un réactif diazo est ajouté pour
augmenter la coloration, ce qui permet une lecture après un temps raisonnable.
Le principe chimique est le suivant:
Carboxy-ester d'indoxyl  estérase leucocytaire → indoxyl
Indoxyl + diazonium → pourpre
Interférences
Un faux positif est possible suite à une contamination du spécimen (un oxydant comme la Javel, le
formaldéhyde utilisée comme préservatif).
Un test positif avec une absence de leucocytes à la microscopie est considéré comme une réaction positive
due à des leucocytes lysés. La question qui se pose alors est « Est-ce qu’il y a inflammation? ». On peut
considérer cette situation comme une interférence.
Des réactions inhibées ont été observées pour des spécimens:
- avec un glucose très élevé.
- avec une densité élevée.
- contenant de l’acide oxalique.
- avec une concentration d’albumine très élevée.
- contenant certains antibiotiques ( gentamicin, tetracycline, céphalexine, céphalotine).
- contenant une grande quantité d’acide ascorbique.
4 Il semble que cette particularité soit reliée à la densité.
8
Nitrites
Certaines bactéries sont capables de réduire les nitrates en nitrites. La majorité des bactéries à Gram
négatif, impliquées dans l'infection des voies urinaires, sont réductrices.
Pour que ce test fonctionne il faut:
- que la bactérie réduise les nitrates.
- que l'urine contient une quantité appréciable de nitrate (alimentation).
- que le temps de contact entre les bactéries et les nitrates soit suffisamment long 5.
Un test négatif ne peut exclure une infection urinaire par contre, la majorité des tests positifs ont une
culture positive.
La zone réactionnelle contient de l'acide p-arsanilique en pH acide. La présence de nitrites forme avec
l'acide p-arsanilique en pH acide un composé diazo qui réagit avec la naphtyl-éthylène-diamine pour
former un dérivé azo coloré.
Le principe chimique est le suivant:
NO2 + ac. p-arsanilique → composé diazoté
diazo + naphtyl-éthylène-diamine → rose
Interférences
- L'ascorbate en grande quantité est susceptible de donner un faux négatif en réduisant l’ion
diazonium.
- Dans un spécimen trop âgé, les bactéries peuvent réduire les nitrites en azote.
- Un pH acide < 6,0 diminue la sensibilité.
5 On considère qu’il faut 4 heures entre la miction antérieure ou une urine du matin
9
Bilirubine et urobilinogène
Toutes les zones réactives que nous avons vu jusqu’ici sont principalement associées au bon
fonctionnement des voies urinaires. Par contre, les zones réactives de la bilirubine et de l’urobilinogène
sont associées presque exclusivement à la fonction hépatique. Certains laboratoires doutent de l’utilité de
ces deux tests dans le contexte de l’analyse d’urine de routine.
Variation des valeurs des zones réactives de la bilirubine et de l’urobilinogène
Jaunisse6
Hémolitique
Hépatique
Obstructive
Bilirubine nonconjuguée (sérum)
↑
↑±
Normale
Bilirubine urinaire
Urobilinogène urinaire
Couleur des selles
Négative
↑±
↑
↑
↑±
↓
Foncée
de normale à pâle
de pâle à crayeuse
Bilirubine
Une hausse de la bilirubine dans l'urine est toujours associée à une hausse de la bilirubine conjuguée. Seul
la bilirubine conjuguée accède à l’espace urinaire lors de la filtration glomérulaire.
La zone réactionnelle contient un diazo ( 4-dichloroaniline, NaNO2, pH acide) qui forme avec la bilirubine
un dérivé azobilirubine.
Interférences
Des faux négatifs sont possibles en présence excessive d’ascorbate ou si le spécimen est soumis à la
lumière directe qui transforme la bilirubine.
Urobilinogène
L'urobilinogène est détecté par la réaction d'Ehrlich. La zone contient le p-diméthylaminobenzaldéhyde
avec un tampon acide.
La réaction est positive avec;
l'urobilinogène
le porphobilinogène
l'acide p-aminosalicylique
Le spécimen doit être frais, car l'urobilinogène s'oxyde à l'air pour former l'urobiline.
6Le terme jaunisse est synonyme de bilirubine totale sérique élevée
10
Technique du sédiment
Pour préparer le spécimen pour l'examen microscopique de l'urine, l'utilisation d'une méthode standardisée
est fortement recommandée .
Le spécimen
Le spécimen de choix est la première urine du matin.
Pour l’analyse d’urine complète de routine, le spécimen de choix est la première urine du matin.
Ce choix est un compromis car, pour les tests chimiques la première miction est la plus concentrée mais
pour la cytologie urinaire; imaginez le résultat d’une nuit dans l’urine à 37°C. Pour les cytologistes, le
meilleur spécimen est la deuxième miction du matin. Mais le but visé est totalement différent.
Le spécimen au hasard est souvent utilisé, c’est d’ailleurs la règle pour l’urgence. Le principal
inconvénient provient de la dilution du spécimen. Cette dilution peut être suffisamment élevée pour rendre
les décomptes et les tests chimiques faux négatifs.
Le temps entre le prélèvement et l’analyse.
L’idéal serait que le spécimen soit analysé immédiatement après la miction. Mais soyons réaliste!
Il y aura toujours un certain délai entre le prélèvement et l’analyse. Le tout est de fixer des règles pour un
délai acceptable et les conditions de conservation.
Quel est le délai acceptable?
Cette question est beaucoup plus facile à poser qu’à répondre. Bien que l’on aime avoir des balises
fixes on ne peut répondre catégoriquement, il faut vivre dans ce cas-ci avec un certain flou voir du cas par
cas.
Avant de rejeter un spécimen il faut prendre en considération les faits suivants:
-Un spécimen est unique et représente une situation précise. Un autre spécimen est nécessairement
obtenu plus tard donc, dans une situation clinique qui risque d’avoir changé.
-Le patient qui se présente à l’hôpital pour des analyses devra revenir en cas de rejet. Espérons que
celui-ci ne revient pas uniquement pour un spécimen d’analyse d’urine complète prescrit sans grande
conviction.
-Certaines substances peuvent disparaître rapidement, pensons au glucose dans un cas d’infection
urinaire. Mais qu’elle était la raison de la demande du clinicien: savoir s’il y a du sucre dans l’urine ou
savoir s’il y a infection urinaire?
-Comme pour le sérum, les substances et les éléments n’ont pas toute la même stabilité. Les
cellules dégénèrent rapidement tandis que les cylindres se conservent plus facilement.
Les spécimens qui n’ont plus rien à voir avec l’urine lors du prélèvement et qui risquent d’induire
en erreur devrait être rejetés. Mais cette situation est extrême.
Pour plusieurs raisons nous pensons que tous les spécimens devraient être analysés mais contenir
au besoin une mention du genre « délai inacceptable: plusieurs des résultats risquent d’être invalides ».
La qualité d’un spécimen qui ne peut être analysé rapidement est dépendante de la façon dont on a
conservé le spécimen. Plusieurs centres recommandent que les spécimens, qui ne peuvent être acheminés
au labo dans un court délai, soient conservés au réfrigérateur. Un inconvénient majeur de cette pratique est
la précipitation de cristaux comme les urates amorphes facilement reconnaissables par le culot rose. Dans
certains cas la précipitation est abondante et empêche la microscopie. Une façon simple de se débarrasser
de ces urates précipités est de placer le spécimen complet non centrifuger à 37°C (avec le culot, il est
souvent impossible de redissoudre le précipité dans un si petit volume). Dans le cas où le précipité serait
formé de phosphates amorphes ceux-ci peuvent être dissous par une incubation à 37°C ou par l’addition
d’acide acétique 2% au culot à raison de 1 à 2 gouttes. L’utilisation de bactériostatiques7sécher sur la paroi
du contenant serait un atout, spécialement pour les spécimens qui doivent voyager.
7Plusieurs de ces produits sont utilisés comme agent de conservation dans les salines pour lentilles
cornéennes. thimérosal, chlorhexidine...
11
Le volume
Le volume recommandé est 12 ml. La majorité des centres hospitaliers reçoivent les spécimens
pour l’analyse d’urine complète dans des tubes coniques jaugés.
Dans certains cas il est impossible de remplir le tube jusqu’au trait de 12 ml. Haber recommande de
compléter le volume à 12 ml avec de la saline isotonique avant la centrifugation et de corriger le résultat
selon la dilution. Doit-on rapporter une microscopie corrigée pour le volume ou inscrire au rapport
« résultats obtenus avec un spécimen de x ml »? Nous préférons la deuxième solution car il n’est pas
évident qu’un enfant en infection urinaire qui fournit un gros 6 ml aurait eu 2 fois plus de leucocytes et
d’érythrocytes si le volume de 12 ml avait été respecté. Cette solution laisse au clinicien le soin de corriger,
s’il y a lieu de le faire.
La centrifugation
Il est recommandé de centrifuger 5 minutes à 400 RCF. Le terme RCF qui signifie « relative
centrifugal force » dépend du carré de la vitesse de rotation et du rayon de la tête. Dans les manuels
d’instructions des centrifuges on retrouve un nomogramme qui permet le calcul8 de la vitesse de rotation
nécessaire pour obtenir un RCF de 400. Avec une tête standard une vitesse d’environ 1200 tours/minute est
représentative.
Il ne faut pas trop centrifuger les spécimens car, les culots ont tendance à être trop compacts ce qui
nui à la resuspension et de plus; les leucocytes ont tendance à former des amas.
La décantation
Exemple d'un
système
d'aspiration
Le moyen le plus efficace pour décanter est de procéder par l’aspiration du
surnageant. Il est relativement facile de se construire un montage d’aspiration avec
une trompe à eau.
Certains recommandent de laisser un volume résiduel de 1,0 ml ce qui fait une
concentration des éléments par un facteur de 12.
Nous pensons qu’un facteur de concentration de 20 ( volume résiduel de 0,6 ml) est
préférable. Ce choix augmente la probabilité de trouver certains éléments présents en
petit nombre comme les cylindres érythrocytaires. Si le culot est trop chargé il est
toujours possible de diluer celui-ci avec une saline isotonique.
La resuspension du culot
Il est fréquent d’avoir au microscope une distribution inégale des éléments. Ceci est spécialement
vrai pour les leucocytes. La resuspension inadéquate peut en être la cause mais la présence de mucus sur
lequel adhèrent les éléments peut causer une variation significative du décompte selon les champs.
L’examen d’une dizaine de champs est, dans la majorité des cas, suffisant pour obtenir une moyenne
représentative.
La resuspension doit fournir un culot le plus homogène possible. L’utilisation d’un vortex à bas régime est
recommandée. Celui-ci n’endommage pas les éléments.
8RCF= 1.12x 10-5 * rayon de la tête* vitesse2
12
L’étalement
Il est recommandé d’utiliser un volume constant de culot pour l’examen microscopique.
Certaines compagnies (Kova ...) proposent des lames de plastique acrylique calibrées pour contenir
toujours le même volume. Les premières versions ne permettaient pas l’utilisation de la lumière polarisée et
de plus, l’épaisseur de lamelle permettait difficilement l’utilisation de certains objectifs 40. Il semble que
ces problèmes soient réglés.
Pour ceux qui préfèrent utiliser les lames et lamelles de verre le meilleur moyen pour étaler un
volume constant est d’utiliser une pipette SMI. Le volume à utiliser dépend de la grandeur de la lamelle.
Pour une lamelle de 22x22 un volume de 20 ul donne le meilleur résultat. L’étalement est; ni trop épais ni
trop mince.
Le rapport
Le rapport de la microscopie de routine qui apparaît au dossier du patient devrait être concis et
clair. Il faut éviter à tout prix les listes trop lourdes. Pour les éléments de routine, il est préférable d’utiliser
des grilles où le résultat se résume à une marque dans la bonne case. Ce genre de rapport est plus facile à
lire.
Le décompte des cellules se fait avec l’objectif 40x tandis que les cylindres sont évalués avec
l’objectif 10x. Avec un oculaire de 10x les grossissements sont de 400x et de 100x.
Statland recommande l'utilisation d'une échelle unique pour la numération des éléments. L'échelle
proposée a peu de classes et utilise une graduation croissante. ( 0-2, 3-5, 6-10, 11-20, 21-100, >100).
Les échelles de ce type sont pratiques et conviennent parfaitement à utilisation des systèmes informatiques
comme le Clinicom.
Les valeurs de référence
Il est difficile d’établir des valeurs de référence pour la microscopie de routine sur une miction. Cependant
on peut faire des projections à partir des valeurs obtenues par d’autres méthodes comme le décompte
d’Addis et la technique de cytodiagnostic de Schumann.
Addis, avec une conserve de 12 heures, a établi les valeurs suivantes: leucocytes < 1 000 000,
érythrocytes < 500 000 , cylindres hyalins < 5 000.
Schumann a établi les valeurs suivantes pour une microscopie de routine.
Valeurs de référence pour différents éléments de la microscopie urinaire
Eléments
Erythrocytes
Leucocytes
Cellules tubulaires rénales
Cellules transitionnelles9
Cellules pavimenteuses
Amas cellulaires
Cylindres hyalins
Cylindres granuleux
Cylindres pathologiques
Cristaux
Valeurs considérées anormales
> 5 cellules au 400x
> 5 cellules au 400x
> 2 cellules au 400x
> 5 cellules au 400x
rarement significative
présence
> 3 cylindres au 100x
> 1 cylindres au 100x
présence
sauf cystine, une quantité abondante
9Cette valeur est donnée à partir d’une source différente
13
L’organisation de l'examen microscopique
Une des difficultés de l'analyse microscopique de l'urine en routine est le nombre d'échantillons à
examiner. Certains ont des critères de sélection basés sur l'aspect de l'urine et la réaction de certaines zones
du bâtonnet. Cette opération permet d'éliminer de 40- à 60% des spécimens dépendants de la clientèle et
des cliniques spécialisées. Même après une première sélection, il reste beaucoup de spécimens que l'on
peut classer comme banals. Avec cette masse de spécimens, il est difficile devant un cas important, de
mettre tout le temps nécessaire pour faire un bon travail et surtout de faire abstraction des cinquante
spécimens encore à faire. Pour palier cette situation, nous avons proposé d'échelonner l'analyse
microscopique en trois phases (, ).
Phase I
La première phase est une étape de dépistage des cas spéciaux et de la numération de base des cellules et
des autres éléments du sédiment. Celle-ci se fait rapidement et, à la fin de cette étape, le spécimen est soit
transmis ou sélectionné pour une deuxième phase, selon certains critères illustrés plus bas.
Algorithme de l'analyse de routine phase I
Macroscopie
Densité
pH
Protéines............si>30mg/dl......................... *
Glucose................si > 0 ..................................*
Sang...................si>trace................................*
Cétones
Microscopie
Ob. 10X
Cylindres physiologiques....si>2/ch............*
Cylindres pathologiques..............................**
Amas de cellules ...........................................*
Ob. 40X
Leucocytes..............si>8/ch............................*
Pus....................................................................*
Globules rouges.....si>5/ch...........................*
Cellules pavimenteuses
Cellules transitionnelles....si>2/ch.............................*
Cellules tubulaires............si>2/ch.........................*
3** et plus impliquent un examen plus complet de phase II
NB: Les seuils de sélection varient selon la méthode de préparation des culots
Phase II
La deuxième phase est un examen plus poussé avec, au besoin, des colorations spéciales pour bien
identifier tous les éléments significatifs qui forment l'image du type de sédiment. Encore une fois, nous
utilisons des critères qui, lorsqu'ils sont positifs, entraînent une recherche spécifique. Nous avons remarqué
que ce système était plus efficace si cette phase était exécutée à la fin de toutes les analyses de la phase I,
ou par une autre personne. Il s'agit ici d'une question d'organisation de la section.
Indices et actions de l'examen de phase II
Indices
Protéinurie importante
Cylindres pathologiques
Amas de cellules
Dysmorphocytose avec protéinurie
Inflammation aiguë avec cylindres
Cellules tubulaires nombreuses
Cellules transitionnelles nombreuses
Actions
Recherche de corps ovalaires graisseux
Recherche du type de sédiment
Identification des cellules, recherche d'atypie
Recherche de cylindres érythrocytaires
Recherche de cylindres leucocytaires
Recherche de cylindres
Recherches de fragments et d'atypie
14
Phase III
La troisième phase est l'appel à des ressources supplémentaires comme le département de cytologie, par
exemple. Pour Schumann , cette étape est la base de sa méthode de cytodiagnostic. Les spécimens ayant
besoin d'un examen plus important sont colorés avec la coloration de PAP et examinés selon les critères de
la méthode.
15
Principaux types de sédiments
Comme les autres examens de laboratoire, le sédiment est une aide dans l'établissement du
diagnostic. Dans la section précédente, nous avons vu que les sédiments urinaires peuvent avoir des
éléments ou un agencement caractéristiques qui forment un tout typique de la pathologie. Mais pour que
le clinicien puisse reconnaître dans le rapport la pathologie sous-jacente, il faut que soient présents les
éléments qui forment l'image de cette pathologie. Les omissions peuvent non seulement faire perdre
l'information mais peuvent induire une fausse impression. Par exemple, la mention «cylindre
érythrocytaire» dans un cas d'hématurie, oriente vers un problème qui relève de la néphrologie plutôt que
de l'urologie.
L'identification des éléments se fait normalement à partir de paramètres comme la forme, la taille,
la couleur, la granularité, etc. Cette façon de faire a ses limites, car des éléments de même nature peuvent se
présenter différemment selon l'osmolalité, le pH, l'acidité et surtout l'importance du séjour dans le milieu
urinaire (stase).
Le contexte est un paramètre qui devrait être utilisé pour l'identification. Certains sédiments ont
des caractéristiques qui peuvent être regroupées pour former ainsi une type de sédiment. Ces types ne sont
pas des essais de diagnostic mais un tout qui projète une image cohérente. Naturellement, dans la réalité,
les sédiments sont des associations de ces types simples.
Le sédiment de néphropathie non spécifique
Cylindres
Cellulaires
Granuleux
Cireux
Hyalins
Cellules tubulaires
Ce type de sédiment est le plus courant. Il indique un problème sans plus de
spécifications. On le rencontre souvent dans des cas d'insuffisance.
Le sédiment néphrotique
Protéinurie > 3,5 g/jour
Lipidurie
Corps ovalaires graisseux
Corps biréfringents libres
Cylindres graisseux
La caractéristique de ce type est la protéinurie. Il est difficile d'évaluer la
protéinurie à partir de la lecture au bâtonnet. Un moyen consiste à mettre en
parallèle la couleur de l'urine ( pâle/ diluée, foncée/ concentrée) et la protéinurie.
Ainsi une protéinurie moyenne avec un spécimen pâle représente une protéinurie
importante.
La lipidurie peut, selon le cas, se présenter comme des gouttellettes de
lipides libres (corps biréfringents), ou incluses dans des cellules (corps ovalaires
graisseux), ou dans un cylindre (cylindre graisseux).
16
Le sédiment néphrétique
Cylindres hématiniques
Cylindres érythrocytaires
Cylindres de fibrine
Hématurie
Dysmorphocytose élevée
Protéinurie
en général < 3,5 g/jour
Ce type de sédiment se caractérise par la présence d'une hématurie
glomérulaire. Ce type d'hématurie présente un degré de dysmorphocytose élevée. Un
sédiment qui montre une hématurie de ce type et une protéinurie devrait être balayé
pour la recherche de cylindres érythrocytaires et hématiniques.
Avec la lumière polarisée, l'identification de la lipidurie est habituellement
une tâche facile . Cette présence est un indice important pour l'identification des
cylindres éryhtrocytaires, car on les retrouve souvent ensemble dans des pathologies
glomérulaires à sédiments mixtes.
Le sédiment de nécrose tubulaire aiguë ischémique
Ce type de sédiment se caractérise par la présence de pigments
Cylindres granuleux pigmentés
hémoglobinuriques (ex. méthémoglobines) dans la granulation des cylindres.
(Dirty Brown Cast )
Normalement, une nécrose ne donne pas uniquement des cylindres pigmentés mais
Cellules tubulaires nécrosés
s'accompagne d'une cellularité tubulaire importante ainsi que de cylindres cellulaires
Fragments épithéliaux
et cireux. Les cylindres cireux sont normalement absents dans les premiers jours de
Hématurie
l'insuffisance rénale aiguë.
Cylindres cellulaires
Cylindres cireux
Le sédiment de néphrite interstitielle aiguë
La caractéristique principale de ce sédiment est la présence de cylindres
Cylindres leucocytaires
leucocytaires. Cette caractéristique est mise plus facilement en évidence par la
Cylindres cellulaires
coloration avec l'estérase granulocytaire Naphtyl AS-D chloroacétate .
Cellules tubulaires
Fragments épithéliaux
Leucocytes, pus
Allergique
Eosinophiles
Cylindres d'éosinophiles
Pyélonéphrite
Cylindres bactéries
Le sédiment de cystite
Une caractéristique de ce sédiment est l'adhérence des bactéries aux cellules.
Absence de cylindres
L'image générale est celle d'une inflammation aiguë, sans atteinte rénale.
pathologiques
Leucocytes, pus
Cellules transitionnelles avec
bactéries adhérentes
Le sédiment de contamination
Cellules pavimenteuses
abondantes
Leucocytes, érythrocytes
Ce type de sédiment est presque toujours retrouvé chez la femme. La présence de
cellules pavimenteuses abondantes peut invalider les résultats des leucocytes et du
sang, mais la présence de cylindres reste significative.
17
Les cellules du sédiment urinaire
Identifier les cellules du sédiment est une difficulté importante. Certaines cellules sont caractéristiques,
donc facilement identifiables. Par contre, d'autres cellules, même avec des colorations sophistiquées, restent
un défi. La diversité des cellules que l'on peut rencontrer est énorme. Les cellules peuvent appartenir au
système réticulo-endothélial (leucocytes, macrophages) ou au système épithélial de recouvrement. Les
cellules peuvent provenir du rein, des voies urinaires basses et, chez l'homme, de la prostate et de l'urètre.
Le milieu urinaire n'est pas favorable au maintient des structures cellulaires. La majorité des cellules subit
des changements (dégénérescence, rupture...) qui font que l'aspect urinaire de la cellule peut être très
différent de l'original. Et nous ne parlons pas des pathologies qui modifient profondément l'aspect cellulaire
comme: l'inflammation, la métaplasie, la néoplasie...
Tous ceux qui examinent des sédiments urinaires ont plusieurs exemples de cas où les cellules étaient si
spéciales qu'il fut impossible de les identifier. Cette situation est décevante mais fait parti de la réalité. Le
sédiment est un examen difficile. Il ne faut pas considérer comme un échec le fait d'être incapable
d'identifier avec certitude une cellule particulière. Il faut concentrer ses efforts sur celles qui sont
identifiables et qui ont une valeur clinique.
Les leucocytes
Le terme leucocyte ou globule blanc désigne l'ensemble des cellules incolores du sang. Ces cellules
appartiennent au système réticulo-endothélial. Les leucocytes se divisent, selon l'aspect du noyau, en deux
catégories: les cellules mononuclées et les polynucléaires. Les lymphocytes et monocytes sont les
principales cellules mononuclées tandis que les polynucléaires se subdivisent en neutrophiles, éosinophiles
et basophiles. Dans le cas du sédiment, le terme leucocyte sous-entend le polynucléaire neutrophile. La
principale raison est que celui-ci est de loin le leucocyte le plus abondant dans l'urine. Dans un spécimen
normal, on peut compter jusqu'à 6 à 7 neutrophiles/ champs (objectif 40x). Les autres cellules leucocytaires
peuvent aussi être vues dans un sédiment. La présence de celles-ci est souvent reliée à une pathologie sousjacente car ces cellules ne sont pas courantes dans un sédiment normal.
L'identification des différents leucocytes à l'état frais est presque impossible de sorte que le terme général
de leucocyte est approprié pour la routine. Pour distinguer les leucocytes, on peut utiliser la coloration de
PAP ou se servir de colorations qui utilisent des anticorps monoclonaux. Pour la routine, l'utilisation de ces
techniques lourdes n'est pas justifiée. Comme pour toutes les autres cellules, l'identification morphologique
dépend du degré de conservation, et ceci quelle que soit la coloration, car l'urine n'est pas le sang et seule
une minorité de leucocytes sont comme dans les planches d'hématologie.
18
Polynucléaires neutrophiles
Le polynucléaire neutrophile est une cellule avec un noyau plurilobé et un cytoplasme légèrement
granuleux. Le polynucléaire possède deux types de granulations (lysozomes) nommées azurophiles et
spécifiques. Les granules du neutrophile possèdent une diversité d'enzymes dont certaines, comme la
peroxydase, sont caractéristiques de cette cellule . Les granules contiennent aussi un groupe hétérogène
d'hydrolases que l'on a regroupé sous le terme d'estérase. Une de ces estérases, la Naphtyl AS-D
Chloroacetate estérase, semble spécifique à la lignée granulocytaire. Les mastocytes et certains
macrophages possèdent aussi cette réactivité mais le mastocyte a peu de probabilité dans l'urine et le
macrophage a le plus souvent une taille nettement supérieure. Le plurilobé n'est pas toujours évident soit;
parce que le noyau est pycnotique ou, parce que le milieu est défavorable pour l'examen à l'état frais.
L'acidification avec l'acide acétique 2% (1 goutte) augmente le contraste de la préparation.
Dans le sédiment il y a deux types de neutrophiles. Le premier type est le neutrophile
ordinaire appelé "Old" par Stamey . Celui-ci est le plus fréquent et, s'il est présent en
abondance, signe une inflammation.
Le deuxième type appelé "Fresh" par Stamey et "Pale cells" par Sternheimer est
plus gros et est réfractaire à certaines colorations. Si la densité est inférieure à
1,019, ce type de leucocyte a des granules doués de mouvement brownien qui
donnent l'impression que la cellule scintille d'où le nom de « glitter cells ».
Autrefois on croyait que ces cellules étaient spécifiques à la pyélonéphrite, mais
aujourd'hui on pense que celles-ci sont un signe d'une infection active de l'arbre
urinaire.
Le pus
Une des propriétés du neutrophile activé est l'adhérence.
Comme nous l'avons déjà mentionné, l'adhérence à la cellule
endothéliale des vaisseaux est nécessaire à la migration des
neutrophiles. Grâce à cette propriété, le neutrophile activé
forme facilement des amas de cellules. Dans certains cas,
comme dans la classification des expectorations, il est
important de faire la distinction entre le pus et l'amas de
neutrophiles. Le pus est formé d'amas de neutrophiles
dégénérés (pyocytes) et de divers débris cellulaires; le tout, aggloméré dans une masse où les limites des
cellules sont impossibles à distinguer. Cette discrimination n'est pas une habitude pour le sédiment urinaire
–les amas sont souvent appelés pus. Il serait souhaitable de réserver le terme de pus aux masses de pyocytes
et de débris cellulaires.
19
Polynucléaires éosinophiles
Cette cellule se distingue des autres polynucléaires par l'affinité de ses granules pour les colorants acides
comme l'éosine. Pour pouvoir distinguer cette cellule il faut colorer. Dans une étude comparative faite par
Nolan et Kelleher, ceux-ci ont montré que, pour mettre en évidence l'éosinophilurie, la coloration de Hansel
était supérieure à la coloration de Wright. La présence d'éosinophiles urinaires est un indicateur de la
néphrite interstitielle aiguë allergique. L'éosinophilurie se rencontre aussi dans quelques conditions autres
que la NIAA.
Principales causes d'éosinophilurie
Néphrite interstitielle aiguë allergique
Glomérulonéphrite rapidement évolutive
Glomérulonéphrite aiguë
Néphropathie à IgA, purpura d'Henoch-Schönlein
Prostatite
Schistosomiase
Pyélonéphrite chronique
Rejet de greffe en phase aiguë
Lymphocytes
Les lymphocytes apparaissent occasionnellement dans un sédiment normal. Cette cellule a été rapportée en
nombre significatif dans la néphrite interstitielle aiguë allergique, la glomérulonéphrite rapidement
évolutive et le rejet de greffe rénale. Naturellement, il faut s'attendre à retrouver des lymphocytes chez un
patient avec une pathologie lymphoproliférative.
Dans un examen à l'état frais, cette cellule est difficile à différencier du neutrophile. A la coloration de
PAP, le lymphocyte est plus petit que le neutrophile, le noyau est rond et le cytoplasme peu abondant.
Monocytes
Le nombre de monocytes urinaires est augmenté dans la néphrite interstitielle aiguë allergique, la
glomérulonéphrite rapidement évolutive. Dans les nécroses, ceux-ci sont rares ou absents. Ces résultats ont
été obtenus avec des colorations impliquant des anticorps monoclonaux.
Dans un examen à l'état frais, cette cellule est, comme le lymphocyte, difficile à différencier du neutrophile.
À la coloration de PAP, la cellule est plus grosse que le neutrophile et possède un noyau caractéristique en
forme de haricot.
Macrophages
Le macrophage est, après le fibroblaste, la cellule la plus abondante du tissu
conjonctif. Le macrophage activé est difficile à décrire parce que son aspect est très
variable. Souvent cette cellule se présente avec une multitude d'inclusions qui
masquent les structures. Les inclusions sont de plusieurs types, mais la gouttelette est
la plus fréquente. Le cas classique, facile à identifier, est celui de la cellule géante qui
contient dans son cytoplasme une ou deux cellules plus petites, qui ont été
phagocytées. Mais cette forme est exceptionnelle; la majorité des macrophages sont de taille moyenne avec
des projections cytoplasmiques fréquentes et beaucoup d'inclusions. Les macrophages se rencontrent
souvent dans des inflammations aiguës. Un macrophage chargé de gouttelettes de gras biréfringentes est
nommé, dans le contexte de l'analyse d'urine, un corps ovalaire graisseux.
20
Les érythrocytes (hématurie)
L'hématurie se définit comme un nombre anormalement élevé d'érythrocytes dans l'urine. Normalement on
retrouve moins de 1,5 milions de globules rouges dans une urine de 24 heures. Ce nombre représente un
décompte inférieur à 5 globules rouges/champ avec un objectif 40X. L'hématurie significative, c'est-à-dire
un décompte supérieur à 5 gl. rouges/champ, confirmée par plus d'un spécimen, est normalement associée à
une pathologie des voies urinaires.
A l'examen microscopique, on peut distinguer deux types d'hématurie.
L'hématurie des voies urinaires basses
Le premier type se caractérise par des érythrocytes normaux, c'est-à-dire
légèrement colorés avec, la forme typique du globule rouge. Cette forme
d'hématurie est le plus souvent associée à un problème des voies urinaires basses.
L'hématurie dysmorphique
Le deuxième type d'hématurie, que l'on appelle dysmorphique ou rénale, se
caractérise par la présence d'érythrocytes fantômes, d'une anisocytose très marquée,
et surtout, d'un pourcentage élevé (>20%) de dysmorphocytose.
La dysmorphocytose se reconnaît par des formes bizarres et des protubérances de la
membrane. Schramek a démontré que la dysmorphocytose peut être reproduite in
vitro seulement, si l'on combine chocs osmotiques et milieu hémolytique. Cette
combinaison se compare au trajet, jusqu'à la vessie, des érythrocytes qui accèdent à l'espace urinaire par le
glomérule. Dans une glomérulonéphrite, la dysmorphocytose peut toucher 80 % des érythrocytes. Pour que
ce critère soit valable, il faut que l'examen microscopique se fasse dans un délai raisonnable (aucun
changement significatif avant 5h à T° de pièce) . Il n'est pas rare de voir, dans un sédiment, ce qui semble
être deux populations d'érythrocytes. Cette situation pourrait correspondre à une hématurie mixte.
Les corps ovalaires graisseux
Définition
Les corps ovalaires graisseux sont des cellules avec, dans leur
cytoplasme, des gouttelettes de lipides. A faible grossissement, les
corps ovalaires graisseux apparaissent souvent comme de gros points
bruns. Ceci est dû à la coloration jaune brun qu'ont, dans bien des cas,
les gouttelettes de lipides. La présence de corps ovalaires graisseux
s'inscrit normalement dans un contexte de lipidurie.
Cette lipidurie se manifeste par la présence de gouttelettes de lipides :
•
•
•
libres dans le corps biréfringent
intracellulaires dans le corps ovalaire graisseux
incorporées à la matrice de Tamm-Horsfall dans le cylindre graisseux.
Origines
Les gouttelettes peuvent être dues à une dégénérescence vacuolaire graisseuse des membranes
cytoplasmiques. Le phénomène de la dégénérescence vacuolaire graisseuse est fréquent. Ainsi, des cellules
conservées pendant plusieurs jours dans un culot urinaire développent des vacuoles de toutes sortes. Dans
certains cas, les gouttelettes sont comme celles retrouvées dans le corps ovalaire graisseux, c'est-à-dire avec
une biréfringence en croix de malte en lumière polarisée. Cette image d'interférence est une propriété de
structures cristallines et serait due à la présence de cholestérol estérifié à l'état de cristal liquide.
Naturellement, les gouttelettes qui n'ont pas de ce cholestérol ne sont pas biréfringentes. Il est possible de
colorer ces vacuoles avec des colorants lipophiles de type Soudan (Fat Red 7B). Mais la coloration est peu
21
utile, car le critère biréfringence est facile à observer et la coloration a tendance à donner trop de faux
positifs. Quelque fois, les gouttelettes de certains corps ovalaires graisseux perdent leur biréfringence
caractéristique. Il est parfois possible de corriger cette désorganisation cristalline en chauffant la lame
légèrement pour ensuite la refroidir rapidement.
Signification clinique
L'identité des cellules est discutée. Selon Schumann ces cellules sont des cellules tubulaires avec un
cytoplasme chargé de gouttelettes de lipides. Stamey pour sa part, est d'avis que les corps ovalaires
graisseux sont en fait des macrophages graisseux (foam cells). Ce dernier propose même le terme "Oval Fat
Macrophage" pour nommer ces cellules. Cette apparente divergence est probablement due au fait que les
deux possibilités existent.
Les corps ovalaires graisseux, en présence d'une protéinurie abondante, sont normalement associés au
syndrome néphrotique. Le lien entre le syndrome néphrotique et la présence de corps ovalaires graisseux
est mal connu. On sait que la lipidurie est en rapport avec la protéinurie et non avec le taux de lipides
plasmatiques. Certains pensent que la lipidurie serait causée par la présence dans l'urine de certaines
apolipoprotéines qui passeraient comme l'albumine dans l'espace urinaire. Il est aussi possible que la
présence d'acides gras libres passant dans l'urine, liés à l'albumine, puissent jouer un certains rôle dans
l'accumulation intracytoplasmique de lipides au niveau des cellules tubulaires.
La présence de corps ovalaires graisseux n'est pas spécifique au syndrome néphrotique. La notion de
macrophage graisseux pourrait expliquer les cas de corps ovalaires graisseux avec une protéinurie négative.
L'origine de ces macrophages s'expliquerait par la présence d'un site, pas nécessairement rénal,
d'inflammation chronique.
Stamey a rapporté la présence de ces macrophages dans le liquide séminal de patients, atteints de
prostatite.
On retrouve des macrophage de ce type dans la bile et les sécrétions bronchiques.
22
Les cellules épithéliales
Les cellules épithéliales de surface d'un épithélium simple ou stratifié peuvent être pavimenteuses, cuboïdes
ou cylindriques. La cellule pavimenteuse est plate avec un contour irrégulier. La cuboïde est aussi haute
que large et une vue de la surface de l'épithélium montre des cellules polygonales. La cylindrique est plus
haute que large avec le noyau près de la base. Une vue superficielle de l'épithélium montre, comme pour la
cuboïde, des cellules polygonales. Le recouvrement des tubules est constitué d'un épithélium simple
cuboïde ou cylindrique .
L'épithélium stratifié peut être pavimenteux, cuboïde, cylindrique ou de transition. Ce quatrième type
d'épithélium est important pour les voies urinaires. Il doit son nom au fait que l'on croyait qu'il représentait
une transition entre le cylindrique et le pavimenteux. Ce nom est conservé même si nous savons aujourd'hui
qu'il constitue un type en soi. Les couches profondes sont normalement cylindriques, tandis que les couches
intermédiaires sont de formes variables. La cellule de surface est arrondie.
Cet épithélium est formé d'environ sept couches de cellules dans la vessie; de quatre ou cing dans la paroi
des urtères et de deux ou trois dans le bassinet. La cellule de surface est appelée transitionnelle ou
urothéliale. L'épithélium de transition est caractéristique du recouvrement de la région qui va du bassinet à
l'urètre.
L'exfoliation est l'élimination dans la sécrétion -dans notre cas l'urine- d'une cellule ou d'un groupe de
cellules de surface -la paire est fréquente. Ce phénomène doit son nom par analogie avec la chute des
feuilles d'un arbre. Cette exfoliation est normalement le résultat du renouvellement normal de l'épithélium.
Une augmentation de l'exfoliation peut être causée par une pathologie qui agit en augmentant la mortalité
cellulaire ou en affaiblissant le lien entre les cellules et la membrane basale.
L'aspect de la cellule retrouvée dans l'urine peut être très différent de celui observé dans le tissu. A cause de
la contrainte tissulaire qui disparaît, la cellule s'arrondit. Parce que la cellule est moribonde, elle doit subir
l'effet osmotique de l'urine, un milieu qui n'entretient pas la vie cellulaire. Cette dernière situation provoque
toute sortes de dégénérescences en particulier, s'il y a une stase urinaire. Le chemin est long pour la cellule
tubulaire proximale; celle-ci devra subir des variations importantes d'osmolalité. Dans ces conditions,
retrouver une cellule intacte avec toutes ses caractéristiques, comme dans les planches d'histologie, est un
événement exceptionnel.
Pour identifier efficacement les cellules des voies urinaires il faut , comme Segasothy , marquer avec des
anticorps monoclonaux comme ceux de la série URO. Cette approche est naturellement trop lourde pour la
routine; il nous faut donc utiliser une nomenclature adaptée aux possibilités de la méthode. Ainsi, les
termes, cellule tubulaire (rénale) ou cellule urothéliale (transitionnelle), permettent une grande variabilité
d'aspects et sont suffisamment précis pour la plupart des spécimens de routine.
Les cellules pavimenteuses
La cellule pavimenteuse rencontrée dans l'urine normale ne provient pas des voies
urinaires. Car, sauf pour les derniers tiers de l'urètre, le recouvrement des voies
urinaires est soit cuboïde, cylindrique ou de transition. Un grand nombre de cellules
pavimenteuses est rencontré presqu'exclusivement chez la femme et est
vraisemblablement dû à de la contamination par lavage des organes génitaux
externes.
Il faut toutefois être vigilant avec les spécimens de personnes âgées. Chez ceux-ci, la métaplasie squameuse
de la vessie est possible. La fréquence de cette anomalie est faible, mais est plus grande dans une
population gériatrique que dans une population plus jeune.
Attention! Certaines lésions prolifératives malignes sont à cellules squameuses (squamous cell
carcinoma).
23
Les cellules tubulaires (cellules rénales)
Généralités
A l'examen de routine, la cellule épithéliale tubulaire est appelée cellule rénale. Ce terme sous-entend
plusieurs types de cellules. Comme nous l'avons déjà mentionné, il est impossible de connaître avec
certitude l'origine des cellules tubulaires. Schumann a décrit quelques cellules tubulaires particulières avec
leur contexte clinique. Celui-ci s'attarde particulièrement sur la cellule du tubule du contourné proximal
(convulted RTC2), la cellule tubulaire du collecteur (collecting duct RTC), la cellule tubulaire nécrosée
(necrotic RTC) et le fragment d'épithélium tubulaire.
A l'état frais, la distinction entre certaines cellules tubulaires et les leucocytes n'est pas toujours évidente.
Pour pouvoir évaluer le nombre de cellules tubulaires dans un spécimen en présence d'une leucocyturie
importante, on utilise la coloration enzymatique Naphtyl AS-D Chloroacétate estérase.
La cellule tubulaire du tubule contourné proximal
Cette cellule est décrite par Schumann comme une cellule de grande taille (20 à 60
µm) avec un cytoplasme granuleux abondant, et une membrane cytoplasmique floue.
Le noyau est rond et excentrique. A l'état frais, cette cellule peut facilement être
confondue avec un cylindre granuleux. La cellule tubulaire proximale est connue
pour avoir une bordure en brosse élaborée. Cette structure fragile est construite à
partir de replis de la membrane cellulaire. Dans une situation toxique ou ischémique,
la bordure en brosse est éliminée et se retrouve dans l'urine sous forme de granules
amorphes . La cellule tubulaire proximale normale exfoliée subit des chocs osmotiques qui font qu'il est
peu probable de retrouver cette cellule intacte avec sa bordure en brosse. Certaines cellules mucipares de la
vessie (cellules épithéliales cylindriques) ont une couche de mucus sur le pôle urinaire qui rappelle la
cellule tubulaire du contourné proximal. Ce type de cellule est occasionnel chez les personnes agées.
La cellule épithéliale du tubule collecteur
Cette cellule est la cellule tubulaire la plus fréquente du sédiment. Avec la méthode de
cytodiagnostic, Schumann rapporte comme normal une présence inférieure à 20 cellules
par 10 champs (objectif 40), tandis qu'une valeur de 100/10 champs est un indice de
dommage du parenchyme rénal. Un décompte inférieur à 1 cellule tubulaire par champ
serait une valeur normale équivalente pour un examen de routine.
La cellule, originalement cuboïde, est le plus souvent ronde avec un diamètre 10 à 14
µm, soit un peu plus qu'un leucocyte, et le cytoplasme est légèrement granuleux. Le noyau est rond, bien
dessiné -membrane nucléaire épaisse- et est, en général, au centre de la cellule. Le cytoplasme de la cellule
possède un halo périnucléaire visible à la coloration de PAP ou en contraste de phase. La cellule est
exfoliée souvent en paire. La présence de cylindres de cellules tubulaires est fréquente dans les spécimens
avec une augmentation de l'exfoliation. Cette situation peut aider à l'identification de la cellule isolée, car
les cellules isolées et celles séquestrées dans la matrice du cylindre sont souvent du même type.
La cellule tubulaire nécrosée
La cellule tubulaire nécrosée est un élément important dans la méthode "cytodiagnostic" de Schumann.
Cette cellule est décrite, avec la coloration PAP, comme une cellule fantôme qui conserve la forme et la
taille d'une cellule normale avec un noyau peu coloré. Cependant le cytoplasme des cellules est granuleux.
Dans certaines conditions, la cellule tubulaire du collecteur cortical est incapable de
résister à la faible osmolalité de l'urine qui existe à ce niveau. L'entrée dans la cellule de
l'eau de solutés et probablement de protéines provoquent des modifications importantes.
Les cellules prennent du volume; le cytoplasme se désorganise et devient granuleux; le
noyau se condense et devient pycnotique. L'ensemble de ces procédés aboutit, comme
dans le cas de la cellule tubulaire proximale, à une cellule granuleuse dont les granules
sont semblables à ceux retrouvés sur les cylindres granuleux.
Dans les nécroses tubulaires aiguës ischémiques, les cellules tubulaires des tubules collecteurs et les
cellules tubulaires du contourné proximal ont, en plus des caractéristiques décrites, une granulation
pigmentée brune, d'origine hémoglobinurique. Cette coloration se retrouve aussi dans la granulation des
cylindres granuleux.
24
Le fragment d'épithélium rénal
Schumann accorde une grande valeur clinique au fragment d'épithélium
rénal. Comme lui, nous utilisons le terme de fragment d'épithélium plutôt
que le terme amas de cellules tubulaires pour bien montrer qu'il s'agit d'une
pièce de tissu et non d'une agglutination de cellules.
Le fragment est décrit comme une structure d'au moins trois cellules
tubulaires avec une cohésion intercellulaire. La distinction entre le fragment
et le cylindre de cellules tubulaires n'est pas toujours facile. Cette identification se fait selon la présence ou
non d'une matrice. Le fragment d'épithélium rénal doit aussi être distingué du fragment d'urothélium ce, en
se basant sur l'aspect des cellules et des critères caractéristiques proposés par Schumann.
Caractéristiques du fragment d'épithélium rénal
Caractéristiques de configuration du fragment d'épithélium rénal
Attaché ou moulé par un cylindre
Enrobant un cylindre
Arrangement cylindrique
Feuillet en nid d'abeille
Caractéristiques additionnelles du fragment d'épithélium rénal
Pigmentation des granules intracytoplasmiques (hémoglobinurique)
Enrobant des cristaux
Gouttelettes lipides intracytoplasmiques
Matière de cylindre intracytoplasmique
Dans des sections histologiques, les fragments sont associés à des ruptures de la membrane basale au
niveau des tubules collecteurs. La présence de fragments épithéliaux est considérée comme anormale. Les
fragments d'épithélium rénal sont retrouvés dans la nécrose tubulaire aiguë, le rejet d'un greffon rénal , la
papillite nécrosante et l'infarcissement rénal.
Le fragment et la cellule isolée d'épithélium cylindrique rénal
Dans certains cas, comme dans la papillite nécrosante, on retrouve dans le
sédiment des cellules isolées et des fragments qui originent de la partie terminale
des gros tubes (tubes de Bellini). Ces gros tubes sont recouverts d'un épithélium
cylindrique et forment les canaux urinaires des papilles. Compte tenu de la
proximité et du fait qu'à ce niveau l'urine n'est plus modifiée, les cellules isolées
et les fragments épithéliaux peuvent conserver leur morphologie. La cellule est
de taille moyenne (20-30 um) et nettement cylindrique, le noyau est excentrique.
La présence de quelques rares cellules de ce type peut être considérée comme
une exfoliation de renouvellement normal. Cette cellule peut représenter une difficulté d'identification.
Tout en étant une cellule épithéliale du rein, celle-ci est souvent rapportée comme une cellule urothéliale.
Cette cellule est souvent retrouvée dans divers problèmes urologiques (calcul, obstruction, etc).
25
Les cellules transitionnelles (urothéliales)
Généralités
Du bassinet jusqu'au début de l'urètre, la paroi de l'arbre urinaire est tapissée par un épithélium stratifié de
transition. Dans la vessie, cet épithélium est composé d'environ sept couches de cellules. Les plus
profondes sont cylindriques; tandis que les cellules intermédiaires sont de formes variées. La surface est
recouverte de cellules transitionnelles, aussi appelées urothéliales.
Les cellules transitionnelles
Les cellules transitionnelles sont des éléments normaux du sédiment urinaire. La forme
des cellules change légèrement selon le lieu. La cellule typique de la vessie est ronde
avec un noyau rond au centre. Dans la nomenclature cytologique on parle de cellules en
ballonnet, de cellules en parapluie, de cellules en cerf-volant, etc. Toutes ces
appellations correspondent à des cellules urothéliales, mais qui proviennent de niveaux
différents (vessie, uretère, bassinet...).
La présence de cellules transitionnelles est plus fréquente chez les personnes âgées. Quelque fois, à cause
de changements morphologiques , l'identification des cellules est difficile. Même si ces changements ne
sont pas toujours associés à une pathologie, l'atypie cellulaire est à surveiller dans ce groupe d'âge.
Holmquist a démontré qu'un simple sédiment urinaire de routine peut jouer un rôle important dans le
dépistage de la néoplasie de la cellule transitionnelle (TCC: Transitionnal Cell Cancer).
Les fragments d'épithélium transitionnel
Contrairement à la présence de cellules isolées, la présence de fragments
d'épithélium de transition est presque toujours associée à une situation anormale.
Dans la majorité des cas, les cellules ont un aspect normal et forment un feuillet où
il est facile de délimiter chaque cellule. On dit souvent que la pièce a une structure
en mur de brique. La présence de ce type de fragment peut être due à une sonde ou
à une autre condition qui provoque une érosion de la surface de l'épithélium.
Dans certaines conditions d'irritations soutenues, il arrive que les cellules
transitionnelles deviennent réactives. Dans ces conditions, la cellule et le noyau
augmentent de taille. La taille des cellules peut être variable, mais le rapport
noyau/cytoplasme est assez bien conservé. Cette situation est différente de l'atypie
cellulaire prononcée visible dans la néoplasie de la cellule transitionnelle à grade élevé.
La présence de fragments d'épithélium atypique est un élément important pour le
dépistage de la néoplasie de l'épithélium transitionnel.
Cellules
Noyaux
Nucléoles
Volumes cellulaires variables (anisocytose)
Empilages ± anarchiques
Recouvrement nucléaires important
Nécroses, vacuoles de dégénérescence
Mitoses, binucléations et multinucléations
fréquentes
Margination leucocytaires (inflammation)
Noyaux irréguliers, volumes et formes
variables
Cariolyse
Chromatine en motte
Rapport noyau cytoplasme variable
Membrane nucléaire épaisse
Nucléoles multiples
Formes et volumes variables
Rapport nucléole/noyau variable
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Les cylindres
Origine et composition
La protéine de Tamm-Horsfall
Composition
La protéine de Tamm-Horsfall est une glycoprotéine isolée par Tamm et Horsfall en 1950, à partir d'urines
normales. Cette protéine est sécrétée par la branche ascendante épaisse de l'anse de Henlé et par le début du
tubule distal. Les quantités excrétées varient entre 25 et 50 mg/24 h. Cette protéine a un poids moléculaire
d'environ 7000000 de Dalton et 25 à 40% de son poids est composés d'hydrates de carbone. Elle forme la
majorité de la fraction uromucoprotéique de l'urine.
Propriétés
La protéine de Tamm-Horsfall a certaines propriétés particulières. Ainsi, cette protéine précipite sous forme
d'un gel dans un milieu salin à 0,58 M et se redissout dans de l'eau déionisée ou dans une solution à pH 9,
0. Si l'on ajoute de l'albumine à une solution aqueuse pure de Tamm-Horsfall, il y aura formation d'un gel
qui prendra la forme du récipient. A partir de ces faits, il est de coutume de croire que les cylindres se
dissolvent dans une urine diluée ou alcaline. Il est difficile de transposer des expériences invitro à une
situation physiologique réelle. D'autres facteurs peuvent intervenir dans l'urine et stabiliser la structure des
cylindres de sorte que ces propriétés pourraient ne pas s'appliquer.
Liens avec les cylindres
Il a été démontré que la matrice des cylindres hyalins, les cylindroïdes et les filaments de mucus sont
formés à partir de fibrilles de protéine de Tamm Horsfall .
Les cylindres sont des éléments du sédiment urinaire, issus d'une polymérisation de la protéine de TammHorsfall qui épouse la forme du site de cette formation. Les cylindres sont formés, après l'anse de Henlé,
dans la dernière partie du tubule distal et le début du tubule collecteur. Le site de formation est situé dans la
partie du néphron où l'urine est à sa dilution maximale. Comme nous l'avons déjà mentionné, une solution
de faible tonicité a tendance à inhiber la formation de fibrilles, et l'addition d'albumine entraîne la
formation du gel. Cette situation est semblable à celle existant au site de formation des cylindres.
Tous les éléments nécessaires à la formation de cylindres sont en place; or certaines urines semblent
favoriser la formation de cylindres «urines anormales», tandis que d'autres semblent inhiber la formation de
ceux-ci «urines normales». On peut faire une analogie avec d'autres systèmes de l'organisme. La protéine
de Tamm-Horsfall est la matière première mais pas la cause des cylindres. Celle-ci est toujours présente
dans l'urine à des concentrations qui varient entre 25 et 50 mg/24 h, de plus, il existerait dans l'urine un
équilibre entre des facteurs inhibiteurs et déclencheurs de cylindres. Les facteurs connus comme favorisant
la formation de cylindres sont : la présence d'albumine, la stase urinaire, la présence de débris cellulaires,
une diminution du taux de filtration glomérulaire, le pH acide, la présence de certaines protéines comme les
Bence-Jones. Une osmolalité entre 200 et 400 mOsm/l semble aussi favorable.
27
Formation des cylindres
Addis a décrit la formation des cylindres et établi le lien entre la présence des cylindres et certaines
pathologies du rein. Celui-ci a décrit l'origine de certains cylindres comme étant des produits de l'évolution
du cylindre cellulaire vers sa phase terminale: le cylindre cireux. Les étapes de cette évolution sont les
suivantes: Cylindre cellulaire Cylindre granuleux rude Cylindre granuleux fin Cylindre cireux.
Haber a démontré que le cylindre cireux était composé d'un matériel amorphe, associé aux fibrilles de
Tamm Horsfall. Rien dans cette structure démontre un lien avec les cylindres cellulaires. Lindner a aussi
démontré que les cylindres granuleux de type II sont reliés à des cellules tubulaires granuleuses.
Il est probable que des liens existent entre certains cylindres. Par contre, la théorie évolutive telle que
suggérée par Addis, et retrouvée dans plusieurs volumes sur le sujet, n'a jamais été démontrée . Dans les
discussions à venir, nous allons considérer les cylindres comme des entités propres et non pas comme des
éléments en phase de transformation.
La matrice des cylindres est produite à partir de fibrilles d'uromucoprotéine, selon un mécanisme décrit par
Lindner
Initiation
Des fibrilles s'accolent à la paroi du tubule distal et collecteur et forment un réseau très poreux.
L'agglomération de fibrilles a la forme du cylindre, avec un centre moins dense. A cause de la taille des
pores, cette structure permet le passage de l'urine et des petits débris. D'après les résultats de Lindner, avec
un SEM, ces fibrilles de départ ont une structure qui semble différente des fibrilles de l'uromucoprotéine de
Tamm-Horsfall.
Croissance
Par la suite, il y a addition de fibrilles d'uromucoprotéine et peut-être d'autres protéines. Les pores du
cylindre deviennent de plus en plus petits et laissent de moins en moins passer l'urine.
Maturation
Après cette étape, il y a obstruction de la lumière tubulaire et modification de la matrice. Cette période peut
être plus ou moins longue et dépend en partie de l'activité de ce néphron.
Évacuation
Avec l'activité cellulaire et la pression hydrostatique de l'urine, il y a rupture de l'ancrage du cylindre de son
moule et évacuation de celui-ci.
Généralités sur les cylindres
L'absence de règles précises de nomenclature, reconnues par tous, est souvent une source de difficultés. Les
règles que nous utilisons doivent tenir compte de certains faits.
1. Il n'y a pas dans le rein de processus de ségrégation d'éléments. La conséquence est que beaucoup de
cylindres avec inclusions sont des mélanges.
2. Sur une réquisition de routine l'espace prévue pour écrire les informations non courantes est souvent
restreint. On doit limiter l'écriture pour le sédiment de routine. L'information transmise doit être concise
et précise.
3. Certaines distinctions doivent être adaptées au type d'examen. On ne peut pas s'attendre à distinguer
certains éléments dans un examen de routine . Cette situation est particulièrement vraie avec les
inclusions de cellules. Pour pouvoir identifier, on doit souvent utiliser des colorations spéciales . Le
terme cylindre cellulaire, quoique vague, est approprié pour la routine. Il signifie tout simplement un
cylindre de cellules; quelle que soit la sorte de cellules.
4. Certaines distinctions doivent être adaptées à la clinique. Nous avons mentionné précédemment,
différents types de cylindres hyalins; toutefois, cette distinction est sans valeur clinique. Il faut éviter de
multiplier les noms de cylindres pour satisfaire des différences qui peuvent être uniquement visuelles.
28
Règle du tiers
Si un cylindre a plus du tiers de sa surface couverte par un élément figuré, il prend alors le nom de cet
élément. Dans le cas contraire, on ajoute le terme hyalo ou hyalino suivit du nom de l'inclusion. Il existe
plus d'une façon d'interpréter ce terme hyalo. Généralement, le terme hyalo est interprété comme la
description d'un cylindre mixte hyalin et inclusions. Cependant, celui-ci peut être considéré par certains
comme un diminutif qui atténue la présence de l'élément dans un cylindre. Ainsi, le terme hyalo-cellulaire
peut être considéré comme banal par rapport au cylindre cellulaire. Cette interprétation ne tient plus avec le
cylindre hyalo-érythrocytaire ou hyalo-leucocytaire. Ceux-ci ont la même signification clinique que les
cylindres érythrocytaires et leucocytaires. Il faut éviter de créer de fausses impressions avec ce terme hyalo.
Dans un sédiment de routine, on ne devrait pas utiliser le terme hyalo s'il y a aussi présence du cylindre qui
porte le nom de l'élément. Dans cette situation, le fait de rapporter des «hyalos» ne fait qu'allonger la liste
inutilement et peut avoir un effet de dilution de l'information. Il serait préférable de parler de cylindres
«éléments» et de cylindres hyalins.
Le cylindre mixte
Comme nous l'avons mentionné, il n'y a pas de procédé dans le rein qui fasse une ségrégation des éléments.
Le résultat est que beaucoup de cylindres sont des mélanges de deux, parfois trois éléments. Cette réalité
peut être une source d'ennui pour le rapport.
Imaginons un cylindre qui contient des cellules tubulaires et des érythrocytes. Nous pourrions utiliser le
terme «cylindre mixte cellules tubulaires, érythrocytes» ce qui est très long pour un rapport de routine.
Nous pourrions utiliser le terme «cylindre érythro-cellulaire» mais toute les possibilités de nom composé de
ce genre seraient envahissantes. Nous pourrions utiliser le terme «cylindre érythrocytaire» en ne nommant
que l'élément le plus important. Cette technique aurait un effet désastreux sur le mélange érythrocytes,
leucocytes. Nous pensons que pour la routine, il est préférable de scinder et de parler de deux cylindres soit
: un cylindre cellulaire et un cylindre érythrocytaire. Cette façon de faire a l'avantage de minimiser
l'écriture tout en conservant la signification clinique.
Un cylindre mixte contenant quelques leucocytes et une majorité de cellules tubulaires sera probablement
nommé cylindre cellulaire. Une coloration des leucocytes est nécessaire à cause de l'importance clinique de
l'inclusion leucocytaire.
La matrice
La matrice des cylindres peut-être typiquement hyaline ou typiquement cireuse; mais beaucoup de
cylindres ont une matrice qui semble intermédiaire. Ces différences sont issues des conditions de
formations différentes. Nous pensons que la matrice d'un cylindre peut être de parfaitement hyaline à
parfaitement cireuse. Cet aspect ne dépend que des conditions qui sont présentes au site de formation.
Ainsi, des cylindres de toutes sortes peuvent se présenter avec une matrice hyaline, ou plus ou moins
cireuse sans que la valeur clinique en soit modifiée. Le cylindre cireux n'est pas spécifique et est souvent
associé à une diminution de la diurèse.
La matrice hyaline
La matrice hyaline est la plus fréquente. Le cylindre hyalin apparaît dans de multiples
conditions. Certaines de ces conditions sont générées par des processus pathologiques.
Cependant, il est possible de rencontrer des cylindres hyalins à la suite d'un exercice
physique violent. Les cylindres hyalins sont considérés physiologiques. Un décompte
inférieur à 1000 cylindres hyalins dans un spécimen de 24 heures est considéré comme
normal.
Des travaux de Linder ont montré qu'après un exercice violent les cylindres hyalins produits sont différents
selon le temps écoulé depuis l'exercice. Nous utilisons sa terminologie pour les décrire. Les premiers
cylindres hyalins, «Early» sont les premiers à apparaître après l'exercice. Ceux-ci sont très difficiles à
distinguer du fond car ils sont peu visibles sauf en contraste de phase. Les cylindres hyalins de ce type
seraient les plus sujet à la dissolution. Le deuxième type est le cylindre hyalin «"Typique"». Contrairement
à la forme «early» les cylindres typiques fracturés montrent un intérieur homogène. Ce cylindre serait dans
29
un état stabilisé donc moins sujet à la dissolution. Le troisième type est le «Wrinkled». Celui-ci a une
matrice plissée qui serait le résultat de la condensation inégale de la matrice. Le dernier type est le
«Contourné». A une certaine époque, on croyait que ce cylindre était contourné parce qu'il était formé dans
le tubule contourné. Il semble que la contorsion de ce cylindre soit causée par des tensions internes qui
provoquent une forme en hélice de la matrice. Toutes ces nuances sur les cylindres hyalins sont sans valeur
clinique; mais, à partir de ces faits, il faut admettre une variation de forme et de texture à la matrice hyaline.
Types de cylindres hyalins
Nom
«Early»Hyaline Cast
Temps
1h
Aspect
vide (SEM)
«Typical» Hyaline Cast
3h
plein (SEM)
«Wrinkled» Hyaline Cast
5h
plissé (SEM)
«Convoluted» Hyaline Cast
12-24 h
contourné
Exemples
La matrice cireuse
Le cylindre cireux doit sont nom à l'aspect de sa matrice. Les cylindres cireux ont
des bouts carrés et présentent souvent des fendillements perpendiculaires à l'axe
longitudinal. La transformation cireuse serait due à l'addition d'une protéine
amorphe à la matrice hyaline. La matrice cireuse serait associée à une stase
urinaire prolongée. Les cylindres à matrice cireuse sont le plus souvent sans
inclusion ou avec une granulation fine. Nous pensons que des inclusions de tous
genres sont possibles dans une matrice cireuse et que la signification clinique de
ces inclusions est la même que pour la matrice hyaline.
Le terme de cylindre cireux est réservé aux cylindres sans inclusion avec une matrice cireuse.
30
Format
Longueur
Les cylindres peuvent se présenter comme court, moyen ou long. Bien que certains
cylindres granuleux ou hyalins courts à bouts carrés soient à l'occasion associés au
coma, on n'accorde pas de valeur clinique à ce paramètre.
Largeur (Le cylindre large)
Les cylindres peuvent se présenter avec une largeur classée comme moyenne,
élargie ou large. Les cylindres élargis sont produits dans une lumière tubulaire
dilatée. Les cas de nécrose ischémique ont souvent des cylindres hyalins et cireux
de ce groupe. Il n'est pas habituel de distinguer les cylindre moyens et élargis.
Les cylindres larges sont le plus souvent associés à des pathologies avec
insuffisance chronique. Dans ces cas, il y a une prise en charge par les néphrons,
encore fonctionnels, qui essaient de compenser les pertes. La lumière de ces néphrons est alors très élargie
et donne des cylindres larges. Le cylindre cireux large était autrefois nommé «cylindre de l'insuffisance
rénale terminale». On doit indiquer les cylindres larges au rapport.
Forme
Un cylindre, qu'il soit à matrice hyaline ou cireuse, peut se
présenter comme droit ou contourné. Comme nous l'avons vu
précédemment, la forme contournée provient de tensions internes
de la matrice. On n'accorde pas de valeur clinique à ce paramètre.
31
Le cylindre hématinique et érythrocytaire
Généralités
Les cylindres avec inclusions hématiques sont d'une grande importance clinique. La présence de ceux-ci
signifie une hématurie rénale, le plus souvent glomérulaire. Leur présence permet souvent d'éliminer un
problème urologique comme source de cette hématurie. Il faut cependant être conscient qu'un rapport
erroné de cylindres érythrocytaires peut entraîner des tests envahissants et, dans ce cas, inutiles.
La présence de ces cylindres se fait habituellement dans un contexte de protéinurie et d'hématurie avec
dysmorphocytose. Cependant, la protéinurie peut être minimale de sorte qu'un spécimen dilué peut sortir
négatif au bâtonnet. La fréquence de ces cylindres est faible dans une population de routine. Il faut être
conscient qu'identifier trop de cas de cylindres à inclusions hématiques est aussi mauvais, pour la
crédibilité, que pas assez.
Comme pour toutes les colorations naturelles, la coloration rouge orangé (terre de Sienne) des cylindres
d'inclusions hématiques est évaluée à faible grossissement (objectif 10x), car à fort grossissement les
couleurs apparaissent délavées.
Le cylindre érythrocytaire
Le cylindre érythrocytaire peut se présenter comme un
cylindre hyalin avec des érythrocytes fantômes "Ghost" ou des
cylindres rouge orangé à matrice hyaline, contenant une
multitude d'érythrocytes. La présence d'hyalo-érythrocytaires
et d'érythrocytaires incolores est plus fréquente. Il arrive
parfois que des érythrocytes s'agglutinent à des filaments de
mucus et forment ainsi un arrangement qui peut être confondu
avec le cylindre érythrocytaire. Pour éviter le piège, il faut s'assurer de la présence d'une matrice. De plus,
dans ces situations de faux cylindres, il est souvent possible de retrouver, dans d'autres champs, des amas
d'érythrocytes adoptant une forme différente.
Le cylindre hématinique
Le cylindre hématinique a une matrice rappelant le cylindre cireux; les bouts
sont carrés et il présente souvent les fendillements typiques du cylindre cireux.
Sa couleur est rouge orangé typique et sa texture est granuleuse. Il est
normalement impossible de distinguer la présence d'érythrocytes à l'intérieur de
la matrice. Dans les beaux cas de cylindres hématiniques, il est fréquent de voir
des parcelles de cylindres qui passeraient totalement inaperçues autrement. Ceci,
probablement parce que la matrice, en apparence cireuse, est friable.
Il semble que ce cylindre soit un peu plus spécifique à l'hématurie glomérulaire. Il contient de l'hématine
qui proviendrait d'érythrocytes en dégénérescence où de microcaillots en fibrinolyse.
La distinction entre hématinique et érythrocytaire n'est pas toujours évidente. Mais, heureusement, le
cylindre hématinique et le cylindre érythrocytaire ont sensiblement la même signification clinique.
Le cylindre d'hémoglobine / cylindre de myoglobine
Le cylindre d'hémoglobine ou de myoglobine est un cylindre ordinairement hyalin pigmenté avec ces
substances. Dans ces cas, la pigmentation est acquise à partir d'hémoglobine ou de myoglobine filtré par le
glomérule sans qu'il y ait nécessairement lésion de celui-ci. Ce type de cylindre, rare, peut être observé
dans des situations d'hémolyse intravasculaire intense. Le cylindre granuleux pigmenté à l'hémoglobine
(dirty brown cast) est souvent difficile à distinguer du cylindre hématinique. Le cylindre granuleux
pigmenté est traité plus en détail plus loin.
32
Les cylindres cellulaires
A l'examen de routine, le terme cylindre cellulaire décrit un cylindre avec une matrice hyaline ou cireuse
qui contient des cellules. Les cellules les plus fréquentes sont les tubulaires du collecteur. D'autres
possibilités de cellules existent; mais comme nous l'avons déjà mentionné, il est peu probable que l'on
puisse les distinguer sans coloration.
Le cylindre de cellules tubulaires
Les cellules tubulaires rencontrées sur un cylindre proviennent le plus
souvent du tubule collecteur; mais la cellule tubulaire d'origine
proximale ou autres est possible. Avec la coloration de PAP, Schumann
subdivise les cylindres de cellules tubulaires en tubulaires (RTC cast) et
tubulaires nécrosées (necrotic RTC cast).
Dans leur sédiment , des personnes saines peuvent avoir de rares
cylindres avec quelques cellules tubulaires attachées. Ceux-ci n'ont alors
pas plus de signification pathologique que le cylindre hyalin. Les cylindres de cellules tubulaires ne sont
pas associés à une pathologie précise mais sont retrouvés dans de multiples conditions qui provoquent une
atteinte tubulaire. Parmi les pathologies associées à la présence de ces cylindres mentionnons : la néphrite
interstitielle, le rejet de greffe et les nécroses tubulaires. Les cylindres de cellules tubulaires nécrosées sont
associés entre autres, à la nécrose tubulaire aiguë et à l'atteinte néphrotoxique causée par la cyclosporine.
Le cylindre classique de cellules tubulaires est décrit comme un cylindre à matrice hyaline, avec deux
rangées de cellules bien délimitées. Ce dernier critère n'est pas fiable, car le cylindre leucocytaire peut se
présenter sous cette forme. Il est possible que des cellules tubulaires soient séquestrées dans la matrice d'un
cylindre hyalin. Mais les études sur le sujet (22-25) semblent indiquer que la majorité des cylindres de ce
type sont formés de cellules fixées à la surface de la matrice.
Les cylindres leucocytaires
Le terme «cylindre leucocytaire» est utilisé en routine pour décrire un cylindre normalement hyalin avec
des inclusions de polynucléaires neutrophiles. Cette simplification est justifiée par le fait que, de tous les
leucocytes, le neutrophile est le plus fréquent à l'intérieur ou à la surface des cylindres. Avec des
colorations comme celle de PAP, il est possible d'identifier d'autres types de leucocytes. La présence de
cylindres contenant des éosinophiles ou des monocytes a déjà été mentionnée. Le seul type de leucocytes
qui n'est pas cité dans la littérature est le cylindre de lymphocytes. A notre avis, il est raisonnable de penser
que ce type de cylindre existe dans certaines conditions comme le rejet de greffe ou dans d'autres
conditions qui provoquent une infiltration de type plasmocytaire du tissu interstitiel.
Le cylindre de polynucléaires
Pour le technologiste, l'identification des cylindres de polynucléaires est souvent un défi,
plusieurs cylindres de ce type sont mixtes et le plurilobé des cellules n'est pas toujours
visible, même en contraste de phase. Avec un spécimen suspect, il faut donc faire un
effort supplémentaire, car leur signification clinique est importante. Comme pour la
distinction entre le cylindre cellulaire et le fragment épithélium tubulaire, il est parfois
difficile d'établir si on a affaire à un cylindre leucocytaire ou à un amas de leucocytes qui
se distribuent comme un cylindre. La visibilité de la matrice du cylindre est un critère
pour l'identification de ce dernier.
Le cylindre de leucocytaires est retrouvé dans des pathologies rénales où le facteur C3 du complément est
activé comme: dans la pyélonéphrite aiguë, la néphrite interstitielle allergique «médicamenteuse» et la
glomérulonéphrite aiguë post-streptococcique.
33
L'identification des polynucléaires est possible par des enzymes spécifiques. L'estérase Naphtyl AS-D
chloro-acétique se retrouve dans les granulocytes , les mastocytes, et dans quelques histiocytes. L'utilisation
de cette coloration permet de montrer la présence de polynucléaires séquestrés dans la matrice du cylindre.
Cette technique permet une plus grande sensibilité pour la détection des cylindres leucocytaires. La contrepartie de cette sensibilité est qu'il est possible d'observer, dans un étalement de 20 µl, un seul cylindre avec
un ou deux granulocytes séquestrés dans la matrice (hyalo-leucocytaire). Certains pensent que cette
présence est significative et serait le résultat d'une néphrite interstitielle à bas bruits. Dans ce cas, une
confirmation par d'autres étalements est souhaitable.
Cylindre de cellules tubulaires
Cylindre leucocytaires
La différentiation des cylindres cellulaires sans coloration n'est pas une chose facile comme le montre
l'exemple ci-contre. L'identification avec l'estérase Naphtyl AS-D chloro-acétique nous a permis de
conclure que le premier cas est un cylindre de cellules tubulaires tandis que le deuxième est un cylindre
leucocytaires.
Cylindre leucocytaire (estérase Naphtyl AS-D chloro-acétique)
Le cylindre d'éosinophiles
La présence d'éosinophiles (>7%) dans l'urine se retrouve dans les cas de néphrite interstitielle allergique
«médicamenteuse» et dans les conditions que nous avons mentionnées. Le cylindre leucocytaire contenant
des éosinophiles élimine les cas d'éosinophilurie causés par des pathologies des voies urinaires basses. Les
éosinophiles peuvent être mis en évidence par la coloration de Hansel, mais cette technique ne donne pas
de bons résultats pour les cylindres. La coloration de PAP est préférable pour les cylindres d'éosinophiles.
Le cylindre de monocytes
La présence de monocytes dans des cylindres a été identifiée par un anticorps monoclonal de la série FMC
et serait associée à la glomérulonéphrite rapidement évolutive et à la néphrite interstitielle allergique
«médicamenteuse».
Les cylindres de macrophages et autres
Les cylindres contenant des macrophages existent, mais la démonstration de
ceux-ci est difficile. Le plus souvent ces cylindres seront rapportés comme
cellulaires même si les cellules semblent volumineuses et d'aspect suspect
pour des cellules tubulaires. Ce genre de situation se rencontre dans les
sédiments de patients hépatiques. La coloration avec l'estérase montre
souvent des cellules volumineuses, vacuolées, qui sont positives avec cette
coloration.
Le cas des cylindres de corps ovalaires graisseux est spécial. En lumière polarisée, l'identification de ceuxci est facile à cause de la biréfringence typique des gouttelettes graisseuses. Comme ces cellules sont
souvent des macrophages, on peut considérer ce cylindre graisseux comme un cylindre de macrophages.
34
Les cylindres graisseux
Le cylindre graisseux est un cylindre qui contient des gouttelettes de lipides
séquestrées dans une matrice normalement hyaline. A cause de la
biréfringence des gouttelettes, celui-ci est un des cylindres les plus faciles à
identifier.
Le cylindre graisseux peut se présenter sous plusieurs formes dont celle
d'un cylindre hyalin avec des gouttelettes de gras à l'intérieur. Dans certains
cas, ces gouttelettes sont peu nombreuses de telle sorte que l'on pourrait parler de hyalo-graisseux. Pour des
raisons inconnues, il est possible de relever, chez un sujet apparemment en santé ayant une protéinurie
négative, des cylindres de ce type. Nous n'avons pas trouvé dans la littérature d'explication relative à cette
situation. Par contre, cet élément est fréquent et considéré comme non significatif chez le chat.
Le cylindre graisseux peut aussi se présenter comme un cylindre contenant ce qui semble être des débris
cellulaires avec une abondance de gouttelettes biréfringentes en croix de Malte. Celui-ci pourrait être un
cylindre de corps ovalaires graisseux, lequel est ordinairement associé au syndrome néphrotique.
Les cylindres granuleux
Les cylindres granuleux de type II
Le cylindre granuleux (type II) est décrit par Linder comme
un cylindre contenant une multitude de granules issues du
cytoplasme de cellules tubulaires granuleuses. La présence
de ces cylindres serait associée, tout comme celle des
cellules tubulaires granuleuses, à une forme de
dégénérescence cellulaire. La cause de cette dégénérescence
est inconnue, mais une protéinurie est souvent présente. Une
surcharge de protéines pourrait être en partie responsable de la formation des cellules tubulaires à
cytoplasme granuleux . Cette granulation serait rejetée soit en granules libres, en fragments
cytoplasmiques, ou en cellules complètes; elle formerait la gamme des granulations des cylindres de ce
type.
Cette relation entre le cylindre granuleux et les cellules tubulaires
granuleuses est soutenue par le fait qu'à la coloration de PAP, beaucoup
de cylindres granuleux contiennent des noyaux pycnotiques colorables.
Nous pensons que ces cylindres granuleux sont en fait des cylindres de
cellules tubulaires dégénérées.
La taille des granules est variable d'un spécimen à l'autre, mais souvent
uniforme pour un même spécimen . Les granules «coarse» ne semblent
pas être plus significatifs cliniquement que les plus petits. La présence significative de cylindres granuleux
est non spécifique et indiquerait une dégradation de l'environnement de l'épithélium tubulaire.
Les cylindres granuleux de type I
Lindner et Haber ont décrit un autre type de cylindres granuleux qu'ils ont appelé «Type 1 Granular Cast».
La granulation de ces cylindres granuleux de type I serait issue de débris cellulaires surtout leucocytaires.
Contrairement au type II, ayant tendance à avoir une granulation uniforme, ceux-ci ont une granulation en
mottes, de taille variable. Ces cylindres de débris cellulaires proviennent peut-être de leucocytes dégénérés;
toutefois la coloration de ces débris avec la Naphtyl AS-D Chloro-acétate estérase s'est avérée jusqu'ici
décevante. Nous pensons que ces granules sont des débris cellulaires de toutes sortes incluant la possibilité
de débris de leucocytes. Le terme de cylindre de débris serait plus pratique que celui de cylindre granuleux
de type I.
35
Les cylindres granuleux pigmentés ( Dirty brown cast)
Ce cylindre granuleux à gros grain «coarse» a comme particularité
d'être coloré brun rouge « terre d'ombre brûlée ». Cette couleur est le
résultat de la présence de pigments qui semblent dériver de
l'hémoglobine –méthémoglobine et autres– et qui colorent les granules.
Nous pensons que ce cylindre est, comme le cylindre granuleux
ordinaire, un cylindre de cellules tubulaires granuleuses mais avec,
comme particularité des granules contenant un pigment responsable de
la couleur caractéristique.
La couleur brun sale caractéristique n'est pas toujours facile à distinguer de la couleur brique du cylindre
érythrocytaires.
La présence de gros cylindres colorés brun sale, seul, sans aucune autre anomalie, est suspecte. Les
cylindres pigmentés sont normalement accompagnés de cylindres cellulaires, de plusieurs cellules
tubulaires, souvent nécrosées et pigmentées et, si la stase n'est pas récente, de cylindres cireux.
Ce type de cylindres est associé à la nécrose tubulaire aiguë ischémique.
Le cylindre avec inclusions de microorganismes
Bactéries
La présence de microorganismes dans un cylindre est naturellement spécifique d'une infection du rein.
Lindner a montré que la présence de cylindres de bactéries était pathognomonique de la pyélonéphrite. Ce
cylindre est décrit comme un cylindre à matrice hyaline, avec des inclusions bactériennes souvent
accompagnées d'inclusions leucocytaires. L'identification des bacilles –les coccis seraient interprétés
comme des granules– est difficile. L'utilisation du contraste de phase rend l'identification un peu plus
facile.
Levures
Schumann, avec la coloration de PAP, a démontré l'importance de l'identification du cylindre de levures.
Ce type de cylindre est ordinairement retrouvé chez des patients immunosupprimés. Le sang est en général
la voie d'introduction du pathogène. Cependant, une infection mycotique ascendante est une possibilité,
spécialement chez le diabétique. Le cylindre de Candida est décrit, par Schumann, comme un cylindre avec
une matrice plutôt cireuse avec des inclusions de levure.
Les cylindres de cristaux
Les cylindres avec inclusions de microorganismes
Bactéries
La présence de microorganismes dans un cylindre est naturellement spécifique
d'une infection du rein. Lindner a montré que la présence de cylindres de
bactéries était pathognomonique de la pyélonéphrite. Ce cylindre est décrit
comme un cylindre à matrice hyaline, avec des inclusions bactériennes souvent
accompagnées d'inclusions leucocytaires. L'identification des bacilles –les coccis
seraient interprétés comme des granules– est difficile. L'utilisation du contraste de
phase rend l'identification un peu plus facile.
Levures
Schumann, avec la coloration de PAP, a démontré l'importance de l'identification du cylindre de levures.
Ce type de cylindre est ordinairement retrouvé chez des patients immunosupprimés. Le sang est en général
la voie d'introduction du pathogène. Cependant, une infection mycotique ascendante est une possibilité,
spécialement chez le diabétique. Le cylindre de Candida est décrit, par Schumann, comme un cylindre avec
une matrice plutôt cireuse et des inclusions de levure.
36
Les cylindres de cristaux
Les cylindres de cristaux sont définis comme étant des cylindres avec une matrice le plus souvent hyaline et
des inclusions de cristaux. La présence de ces cylindres indique une cristallisation intratubulaire. Celle-ci
peut, dans certaines conditions, provoquer des dommages au tissu rénal soit par inflammation ou par
obstruction.
Cylindre d'oxalates
Ce type de cylindres se rencontre dans des cas d'hyperoxalurie
comme dans l'ingestion d'éthylène glycol. Le cylindre d'oxalate peut
aussi être une conséquence d'une hypercalcémie. Il serait alors un
indice d'un risque de néphrocalcinose.
Cylindre d'acide urique
Le cylindre d'acide urique est associé à la néphropathie de goutte.
Cylindre de bilirubine
Dans certains cas de bilirubinurie importante on a retrouvé au sédiment des cristaux de bilirubine
séquestrés dans un cylindre hyalin.
37
Les cylindres autres
Nous avons placé dans cette rubrique des cylindres particuliers.
Cylindre de fibrine
Il s'agit d'un cylindre hyalin qui montre dans sa matrice des filaments de fibrine. Les filaments sont dûs au
passage, dans l'espace urinaire, de protéines de la coagulation. Ce type de cylindres est associé à certains
cas de glomérulonéphrites.
Cylindre de myélome
Ce cylindre est décrit comme une matrice cireuse enrobée de cellules tubulaires
ou histiocytaires. Celui-ci serait provoqué par une abondance de chaînes légères à
point isoélectrique acide. Il n'est pas certain que ce cylindre soit particulier au
myélome. Il pourrait correspondre à un cylindre cellulaire à matrice cireuse, qu'on
peut voir dans d'autres conditions.
38
Les cristaux
Intérêts cliniques
Sauf pour la cystine, la plupart des cristaux retrouvés dans un sédiment ont, dans la majorité des cas, peu
d'intérêt clinique. Il est tentant de relier la présence de cristaux urinaire à un risque de néphrolithiase mais
la majorité des personnes avec une cristallurie n'ont pas et ne formeront pas de calculs. Une multitude de
situations bénignes sont susceptibles de provoquer la formation de cristaux.
La majorité des cristaux retrouvés dans l'urine ne sont pas présents dans un spécimen examiné
immédiatement après la miction. L'alcalinisation et la réfrigération favorisent la formation de cristaux.
L'interprétation d'une cristallurie persistante doit être faite en fonction de la clinique. Certains médicaments
sont parfois retrouvés sous forme cristalline dans l'urine. Leur présence est sans signification clinique sauf
si l'on pense que ceux-ci peuvent être responsables d'une obstruction.
Plusieurs pensent qu'il est inutile de consacrer beaucoup de temps à identifier des cristaux inhabituels.
Les cristaux qui s'avèrent en relation avec une lithogénèse sont, à l'exception de la cystine, des cristaux
retrouvés dans l'urine normale et faciles à identifier. Le calcium est présent dans 80 à 95% des calculs.
Celui-ci est retrouvé principalement sous forme d'oxalate de calcium et de phosphates de calcium. La
plupart des calculs sont des mélanges mais ont à établi une fréquence de la matière dominante des calculs
Dans certains cas, la présence de cristaux est une nuisance à l'examen microscopique.
L'élimination de ces cristaux peut se faire en réchauffant le spécimen à 37°C. L'idéal serait que le spécimen
complet avant centrifugation soit placé à 37°C, car avec le culot la concentration en cristaux est trop élevée
pour espérer une dissolution complète.
Il est possible de dissoudre les cristaux d'un culot en jouant avec le pH. En acidifiant un culot alcalin avec
de l'acide acétique à 2% on peut dissoudre les phosphates. En alcalinisant un culot acide avec de
l'ammoniaque à 2% on peut dissoudre les urates mais avec un succès variable. Réchauffer le spécimen, de
préférence avant la centrifugation, est de loin la solution préférable, car modifié le pH du culot a des
conséquences sur les éléments. De plus, il n'est pas très utile de régler un problème d'urates amorphes en
provoquant une précipitation des phosphates.
Tableau 1 Constitution des calculs et fréquence
Type
Oxalate de Calcium
Whewellite (mono-hydraté)
Weddellite (di-hydraté)
Phosphate de calcium
Hydroxyl-apatite
Carbonate-apatite
Phosphate de calcium et d'hydrogène (Brushite)
Phosphate tricalcique ( Whitlockite )
Phosphate ammoniacaux magnésien10 (struvite)
Acide urique
Cystine
Xanthine
10 Aussi appelé triple phosphates
Fréquence en %
70
10
5-10
<5
1
<1
39
Causes de la formation des cristaux
Il est impossible de dissoudre dans 1 à 2 litres d'eau la quantité de calcium, de phosphate et
d'oxalate présente dans l'urine de 24 heures. Il faut donc conclure à la présence de substances qui inhibent
la cristallisation. Les principaux inhibiteurs connus sont: le pyrophosphate, le citrate, le magnésium et
certaines macromolécules. La protéine de Tamm-Horsfall semble jouer un rôle inhibiteur important dans la
formation des calculs d'oxalate de calcium . Il semble que ce rôle inhibiteur est dû aux résidus d'acide
sialique. Ainsi, la protéine normale pleinement sialée est un inhibiteur de la cristallisation tandis que
l'asialo-TH est un promoteur de cristallisation. L'urine est donc une solution sursaturée en équilibre.
La formation des cristaux peut être due:
• à une augmentation des concentrations au delà de la capacité de sursaturation. La cause la plus
fréquente est une diminution de la dilution mais une augmentation de l'élimination peut aussi en être la
cause.
• à une diminution de la capacité de sursaturation. Cette diminution peut être le résultat d'une diminution
d'inhibiteur, d'une neutralisation des inhibiteurs par une concentration en électrolytes ou autres, d'un
changement de pH.
• à la présence de cristaux qui ont un effet promoteur sur la formation d'un autre. Certains cristaux ont un
effet promoteur. Le cas des urates sur l'oxalate de calcium est connu. Les mécanismes proposés sont la
nucléation hétérogène et la compétition pour les sites inhibiteurs. (Protéine de Tamm-Horsfall? Il n'est
pas rare de voir des urates adhérer au mucus).
Principaux cristaux retrouvés dans l'urine
Certains cristaux sont retrouvés
exclusivement dans une urine acide et
d'autres dans une urine alcaline. Les cristaux
amorphes sont souvent identifiés par le pH.
Ainsi, si l'urine est alcaline, on identifie des
Cystine
phosphates amorphes, tandis que si elle est
acide, on identifie des urates amorphes. Cette pratique est un peu risquée, car les phosphates amorphes et
les triples phosphates sont possibles à un pH légèrement acide (6,5). Certaines situations cliniques, qui
peuvent expliquer la formation de calculs, sont aussi susceptibles de favoriser la formation de cristaux.
pH alcalin
Phosphates amorphes
Triple phosphates
Biurate d'ammonium
Phosphate de calcium
Carbonate de calcium
pH acide
Urates amorphes
Acide urique
Oxalates de calcium
Hypercalciurie
Une hausse de la calciurie peut provoquer une cristallurie ordinairement d'oxalates de calcium. La limite
supérieure de la calciurie est de 75 mmol/jour avec une diète à 250 mmol de calcium par jour.
Les causes de l'hypercalciurie sont:
• une augmentation de la fraction de la diète absorbée.
• L'augmentation de la fraction de la diète absorbée entraîne une hausse de la calcémie. Cette
augmentation de la calcémie provoque une hausse de la quantité de calcium filtré et une baisse de la
PTH.
• une perte rénale avec une augmentation secondaire de l'absorption intestinale.
• La perte de calcium par le rein entraîne une baisse de la calcémie. Cette hypocalcémie provoque une
hausse de la PTH ce qui entraîne une augmentation de l'hydroxylation de la vit. D en 1,25(OH)--2D. La
1,25(OH)--2D augmente l'absorption du calcium.
• une résorption osseuse excessive.
• Cette situation est fréquente dans les maladies myéloprolifératives comme le myélome multiple. La
cristallurie est surtout formée d'oxalates ( Weddelite et Whewellite ).
• Un certain nombre de cas de résorption osseuse excessive peuvent être dû à une hyperparathyroïdie
primaire.
• une combinaison des causes précédentes.
40
Hyperoxalurie
L'oxalate de calcium est probablement le cristal que l'on rencontre le plus souvent dans un sédiment
urinaire. Dans la majorité des cas, la présence de ces cristaux est sans signification clinique. Selon Conyers
, seulement 10 à 15 % de l'oxalate urinaire est issu directement de la diète. La majorité de l'oxalate urinaire
est produit par le métabolisme (cycle de l'acide glyoxilique). Il semble que l'hyperoxalurie même légère est,
après la diminution du volume urinaire, le facteur le plus significatif dans la lithiase récidivante d'oxalate de
calcium.
Dans certains cas, la cristallisation des oxalates de calcium est massive et catastrophique. L'exemple type
est l'intoxication à l'éthylène glycol. Dans ce genre de situation, on peut retrouver des cristaux d'oxalate
dans les tissus. Le syndrome de toxicité touche des organes comme le foie, le rein et le cerveau et
s'accompagne d'une acidose métabolique. Naturellement, la cristallurie d'oxalate est importante et a ceci de
particulier qu'elle est riche en agrégat d'oxalates oviformes (Whewellite) appelé microlithes.
La présence de cylindres d'oxalates est hautement significative, car, ceux-ci impliquent une précipitation
là ou l'urine est diluée.
Conyers rapporte d'autres substances susceptibles de mener à l'oxalose. Certaines de ces substances sont
utilisées comme substitut au glucose dans l'alimentation parentérale.
Les autres causes de l'hyperoxalurie sont:
•
•
•
•
l'hyperoxalurie primaire ( maladie génétique rare).
déficience en pyridoxine (vit B6 ).
augmentation de l'absorption intestinale des oxalates.
Une diminution dans l'absorption des gras entraîne une hausse des acides gras intestinaux. Ceux-ci sont
alors en compétition avec l'oxalate pour le calcium non absorbé.
Le calcium de l'intestin limite l'absorption de l'oxalate.
L'hyperuricosurie et l'oxalate de calcium
L'hyperuricosurie est le plus souvent due à une diète riche en purine. Quelques cas sont dus à une
surproduction de purines. Dans l'hyperuricosurie, un pH de l'urine supérieure à 5,5 favorise la formation de
cristaux d'urate tandis qu'un pH 5,5 favorise la formation des cristaux d'acide urique. Il n'est pas rare de
voir dans un sédiment des cristaux d'oxalate en même temps que des urates amorphes. Il semble que les
cristaux d'urate favorisent la cristallisation de l'oxalate de calcium. La cause probable est une compétition
entre ceux-ci pour l'adsorption sur des macromolécules litho-inhibitrices.
L'hypocitraturie
Le citrate réduit la saturation en sels de calcium à cause de sa propriété chélatrice. En plus, la formation de
complexe soluble de calcium semble jouer un rôle inhibiteur sur la formation des cristaux. On peut donc
s'attendre à une augmentation de la formation de cristaux voir même de calculs de calcium dans les cas
d'hypocitraturie.
L'hypocitraturie se rencontre dans des conditions comme
• l'acidose tubulaire rénale (en particulier de type distal "type I").
• la diarrhée chronique
• l'ingestion excessive de protéines d'origine animale.
Plusieurs bactéries qui infectent l'arbre urinaire réduisent la concentration en citrate.
Environ 5% des hypocitraturie ne sont pas attribuables à une étiologie connue.
41
L'acide urique
Environ 66 à 75% de l'acide urique éliminée passe par l'urine. La quantité à éliminer dépend beaucoup de la
diète (viande). Une uricosurie augmentée se situe à des valeurs supérieures à 4,5 mmol/d.
Les cristaux d'acide urique se forment surtout lorsque le pH de l'urine est inférieur à 5,5 car le pK de l'acide
urique est de 5,5. La cristallurie à l'acide urique peut être due à une diminution du volume urinaire
accompagnée d'un pH acide ou à une surproduction d'acide urique. La majorité des cas de cristallurie à
l'acide urique sont sans signification clinique et représente une situation ponctuelle.
pH urinaire acide
Certaines pathologies, comme la diarrhée chronique, peuvent provoquer la formation de calculs d'acide
urique par; abaissement du volume urinaire et du pH de l'urine. Plusieurs patients avec des calculs d'acide
urique ont aussi des calculs de calcium.
Surproduction
Les calculs d'acide urique sont fréquents dans les cas de goutte, dans les syndromes myéloprolifératifs, les
glycogénoses et les néoplasmes.
La cystinurie
Les cristaux de cystine se retrouvent seulement chez les patients avec une maladie génétique qui touche le
métabolisme des acides aminés basiques ( lysine, arginine, ornithine, cystine) appelée cystinurie. Une faible
proportion des patients atteints de cystinurie forment des calculs. Cette formation est fortement dépendante
du pH de l'urine. La cystine est moins soluble à pH 5,0 (saturation à 300 mg/L) comparativement à pH 7,4
(saturation à 500 mg/L).
L'infection
L'infection urinaire par des organismes qui hydrolysent l'urée, conduit à une production d'ammoniaque et
une alcalinisation de l'urine. L'ammoniaque produite favorise la formation des phosphates ammoniacaux
magnésiens aussi appelés triples phosphates. L'alcalinisation favorise la formation de phosphates amorphes.
La présence de triple phosphate s'accompagne presque toujours de phosphates amorphes. La présence de
calculs de struvite (nom minéralogique des triples phosphates) est un indice d'infection urinaire active ou
antérieure.
42
Structures cristallines
Les substances solides se divisent en deux grands groupes; les substances
amorphes et les substances cristallines. Les cristaux ont des formes géométriques
définies tandis que les substances amorphes n'en ont pas. De plus, les cristaux ont
c
une température de fusion précise tandis que les substances amorphes ont une
température de fusion qui s'échelonne sur un intervalle de température. En
γ
cristallographie on parle de plans, d’arêtes et de sommets pour décrire leur forme.
β
Les cristaux, tout en conservant leur forme primaire, ont une taille très variable
mais le rapport et les angles entre les faces et les arêtes, sont constants.
α a
Une caractéristique des cristaux est que leur forme est prévisible à partir
b
de la structure élémentaire. Il y a 230 formes géométriques possibles qui se
regroupent en 32 classes. Ces 32 classes sont le résultat de l’arrangement des
éléments de symétrie. Ces éléments de symétrie sont: les axes de symétrie, les plans de symétrie, le centre
de symétrie. Ces 32 classes se regroupent en 6 systèmes cristallins. Les constantes cristallographiques de
ces systèmes cristallins sont décrites par un système de coordonné de 3 axes ( a, b, c ) et par les angles
formés par ces axes entre eux (α, β, γ ).
Systèmes de cristallisation
Système
Cubique (isométrique)
Tétragonal
Axes
a=b=c
α = β = γ = 90°
base
c
90
90
b
a=b≠c
α = β = γ = 90°
oxalate de calcium 2(H2O) « Weddellite »
c
90
b
a=b≠c
α = 120° β γ = 90°
Monoclinique
a=b=c
α = β = γ ≠ 90°
a≠b≠c
α = β= 90° et γ ≠
90°
a
90
cystine,
phosphate tricalcique
apatite
c
90
90
b
Orthorhombique
(rhombique)11
a
90
90
Hexagonal (rhomboèdre)
exemples
apatite
120
a
c
<>90
<>90
<>90
b
a
c
<>90
90
90
a
phosphate ammoniacaux magnésien
acide urique
oxalate de calcium (H2O) « Whewellite »
phosphate de Ca et d'hydrogène
urates acide de sodium
b
Triclinique
a≠b≠c
α ≠ β ≠ γ ≠ 90°
c<>90
<>90
b
Urates acide de sodium
<>90 a
Biréfringence
Les cristaux du système cubique sont dits isotropes, cars ceux-ci n'ont qu'un seul indice de réfraction. Les
cristaux des autres systèmes sont anisotropes c'est-à-dire qu'ils ont deux (biréfringents) ou même trois
indices de réfraction. Les substances anisotropiques se subdivisent en deux groupes; les cristaux uni-axiaux
(2 indices de réfractions) et les cristaux bi-axiaux (3 indices de réfractions). Les cristaux des systèmes
tétragonal et hexagonal ont deux indices de réfraction tandis que les cristaux des systèmes orthorhombique,
monoclinique et triclinique ont trois indices de réfractions. Certains cristaux forment, à partir de cette
double réfringence, des images d'interférence typique comme la croix de Malte. Le tableau suivant montre
le comportement en biréfringence de certains cristaux retrouvés dans l'urine.
11 Certains considère l’orthorombique comme un sous-système de l’hexagonal
43
Biréfringence des cristaux retrouvés dans l'urine
Aucune à légère
Phosphates amorphes
Triples phosphates
Phosphates tricalcique
Modérée
Cystine
Oxalate de calcium* 2(H2O)
Forte
Acide urique
Urates
Oxalate de calcium (H2O)
Leucine
Une autre caractéristique des cristaux est l’interpénétration partielle des cristaux de
même nature formant ainsi une macle. On décrit la macle selon le mécanisme apparent
de fusion. Ainsi, on parle d’une macle par accolement, d’une macle par pénétration,
d’une macle cyclique etc.
L’urine est un liquide avec une composition complexe qui influence la cristallisation. La même substance
cristallise souvent dans des formes différentes dépendant de la concentration et la composition de l’urine.
Un fait connu est que la cristallisation lente a tendance à produire un cristal plus gros et mieux formé
qu’une cristallisation rapide qui donne plutôt de petits cristaux souvent amorphes. La formation des
cristaux dans l’urine produit souvent des formes tronquées, érodées et quelques fois plus ou moins
sphériques.
44
Oxalates de calcium
Dans le sédiment urinaire, on peut retrouver deux formes d'oxalates de calcium. La forme la plus fréquente
est l'oxalate de calcium di-hydraté. Le nom minéralogique de l'oxalate de calcium 2(H2O) est Weddellite.
L'autre forme est l'oxalate de calcium mono-hydraté dont le nom minéralogique est la Whewellite. Les
deux formes ont des caractéristiques cristallographiques différentes . Il semble que le magnésium joue un
rôle important dans la formation des cristaux d'oxalate ainsi lorsque le rapport Ca/Mg est élevé (2,0) la
cristallisation s'oriente vers la Whewellite tandis que lorsque le rapport est faible (0,5) la cristallisation
produit une bonne proportion (60%) de Weddellite. Les cristaux d'oxalate de calcium se retrouvent
principalement dans une urine acide mais ceux-ci peuvent être vus dans des spécimens légèrement alcalins.
Weddelite: l’oxalate de calcium 2(H2O)
Figure 1 Oxalate de calcium••2(H2O) "Weddelite"
La Weddelite ou oxalate de calcium di-hydraté cristallise dans le système tétragonal. La forme classique de
celle-ci est la bi-pyramide à huit faces. Au microscope, la Weddelite se reconnaît facilement par sa forme
qui rappelle une enveloppe. Des formes plus complexes de Weddelite sont possibles. La forme en haltère
n'est pas rare. Celle-ci ne présente ni arêtes ni aucun angle précis. Cette forme est en réalité une
agglomération micro cristalline modifiée qui prend la forme d'un disque biconcave.
La Weddelite est peu biréfringente et ne présente pas d'image d'interférence à la microscopie en lumière
polarisée.
La présence de la Weddelite a ordinairement peu de significations cliniques.
Whewellite: l’oxalate de calcium (H2O)
Figure 2 Oxalates de calcium••(H2O) « Whewellite ».
La Whewellite est une forme rare de cristallisation d'oxalate de calcium. En théorie, la Whewellite
ou oxalate de calcium mono-hydraté cristallise sous forme de feuillets monocliniques mais dans la majorité
des cas celle-ci précipite sous forme de lamelles ovales. La structure en haltère est souvent associée à tort à
seulement cette forme d'oxalate. Des examens au rayon X ont montré que cette lithiase d’oxalate de
calcium ont tendance à présenter un sédiment avec certaines des caractéristiques précédentes.
45
Acide urique
Cristaux d'acide urique
L’acide urique cristallise dans le système orthorombique. Les cristaux d’acide urique peuvent se présenter
sous plusieurs formes. La forme classique est la lamelle en forme de losange avec des sommets plus ou
moins érodés. Les autres formes sont: la lamelle hexagonale, les aiguilles, la rosette, la lamelle rhombique.
L’acide urique peut se présenter en macles.
Les cristaux d’acide urique ont ordinairement une couleur jaune caractéristique. L’intensité de la couleur
dépend de l’épaisseur du cristal ainsi, les lamelles très minces semblent incolores tandis que les macles
épaisses ont une couleur qui tend vers le brun. L’examen à l’oeil nu d’un étalement riche en cristaux
d’acide urique montre souvent des paillettes qui rappellent la poudre d’or. En lumière polarisée, l’acide
urique présente une couleur de polarisation variable et chez les cristaux plus épais une série de lignes noires
concentriques. Cette variation de couleur en lumière polarisée est assez typique de l’acide urique.
Sauf exception, la présence de cristaux d’acide urique est peu significative.
Urates amorphes
Les urates amorphes sont rencontrés dans l’urine acide et sont le plus souvent le résultat
d’une réfrigération. Un culot rose est assez caractéristique d’une cristallurie d’urates
amorphes. En microscopie, les urates amorphes se présentent comme une masse de
petites particules souvent jaune brun.
Ces cristaux ont tendance à s’accoler aux filaments de mucus et aux cylindres. Cette
propriété donne parfois des structures qui ressemblent à s'y méprendre à des cylindres
granuleux pigmentés. Un examen en lumière polarisée permet souvent d’exclure le cylindre granuleux
pigmenté.
Phosphates amorphes
On appelle phosphates amorphes un précipité contenant du phosphate et du calcium
retrouvé en milieu alcalin. Les cristaux de phosphates et de calcium, que l’on
regroupe sous le terme apatite, ont des noms minéralogiques qui diffèrent selon leur
constitution chimique. Le CaH2PO4*(2 H2O) est appelé Brushite, le phosphate
hydroxyde de calcium est appelé hydroxy-apatite, le phosphate de calcium
bicarbonaté est appelé Dahlite ou carbonate-apatite.
La cause principale de cette cristallurie est le pH alcalin qui, en diminuant la solubilité du phosphate de
calcium, entraîne une précipitation de ceux-ci. Le pH alcalin peut être causé par la diète (végétarienne,
riche en phosphates ...) mais peut aussi représenter une situation pathologique. Ordinairement, la présence
de ces cristaux est non significative. La distinction entre les urates amorphes et les phosphates amorphes se
fait souvent à partir du pH de l’urine. A l'examen du culot, le précipité de phosphate de calcium est blanc
tandis que celui de l’urate amorphe est rose.
46
Phosphates ammoniacaux magnésiens
forme classique
forme en rosette (rare)
Phosphates ammoniacaux-magnésien (triples phosphates) (Struvite)
Les phosphates ammoniacaux magnésiens sont retrouvés dans des urines dont le pH est supérieur à 6,5.
Ceux-ci cristallisent dans le système orthorhombique. La biréfringence est légère et présente souvent une
couleur de polarisation. La forme classique est la pyramide qui rappelle un couvert de cercueil. La
cristallurie est ordinairement polymorphe. Le spécimen en rosette illustré plus haut a été observé dans un
spécimen avec un pH de 6,5.
Le facteur primordial dans la formation des phosphates ammoniacaux magnésiens est la concentration en
ions ammoniums. Une alcalinisation de l’urine avec une solution d’ammoniaque produit des cristaux de
struvite tandis qu’une alcalinisation avec du NaOH ne le fait pas. Un spécimen normal et frais contient peu
d’ions ammoniums ceux-ci se forment principalement par l’hydrolyse bactérienne de l’urée. Ces cristaux
sont souvent retrouvés en associations avec des éléments qui montrent une infection urinaire. Les
phosphates ammoniacaux magnésiens ont cependant peu de significations cliniques.
Les cristaux rares
Plusieurs cristaux ne sont retrouvés que rarement dans l'urine. Souvent ces cristaux sont difficiles à
différencier de certaines formes particulières de cristaux banals. Avant de considérer ceux-ci il faut donc
épuiser les autres possibilités. Certains de ces cristaux sont retrouvés dans des spécimens acides tandis que
d'autres sont retrouvés dans un milieu plutôt alcalin. Encore une fois ceci représente une tendance et
n'exclue pas les cas particuliers.
En milieu acide
Cystine
La cystine se présente sous forme de lamelles hexagonales incolores. La solubilité
de la cystine est plus grande en milieu alcalin qu'en milieu acide de sorte que ceuxci sont retrouvés en urine acide. Ces cristaux incolores peuvent être difficiles à
distinguer de la forme en lamelle hexagonale et mince de l'acide urique. Mais, dans
ce dernier cas, l'examen de la lame va sûrement montrer des spécimens de cristaux
jaunes avec une double réfringence et une polarisation de couleur.
La cystine est un des rares cristaux qui a une importante signification clinique. Un
test de confirmation est disponible.
47
Leucine et tyrosine
Leucine
Tyrosine
Les cristaux des acides aminés leucine et de tyrosine se rencontrent très rarement dans un sédiment
urinaire. Ces cristaux peuvent être observés dans certaines maladies héréditaires comme la tyrosinose et le "
Maple syrup disease " mais ces conditions sont très rares. La majorité des cas où on retrouve de ces cristaux
sont dus à un problème hépatique grave et souvent en phase terminale. Il y a souvent, dans ces cas
hépatiques, une présence concomitante de cristaux de leucine et de tyrosine.
La leucine se présente sous forme de sphères jaunes avec des stries radiales et concentriques. Ces cristaux
ressemblent à s'y méprendre à des cellules, la partie centrale simulant un noyau. En lumière polarisée ceuxci présente une biréfringence en croix de malte.
La tyrosine cristallise sous forme d’aiguilles brunâtres; isolées ou en rosette touffue.
Bilirubine
La bilirubine cristallise dans l'urine sous forme d'aiguilles fines qui se
regroupent en motte ou sous forme de sphères de couleur rouge brun. La
signification clinique est la même que la bilirubine urinaire détectée au
bâtonnet.
Bilirubine
Cholestérol
Cholestérol
Le cholestérol cristallise sous forme de lamelles rectangulaires avec comme
caractéristique qu'un des coins (parfois deux ou plus ) présente une entaille plus ou
moins carrée. Ces cristaux sont peu biréfringents. La cause de la présence de
cholestérol cristallisé est assez obscure. Ces cristaux se rencontrent dans des
pathologies dégénératives du rein et auraient une signification clinique identique aux
corps biréfringents. La présence de ces cristaux est normalement accompagnée d'une
protéinurie importante. Ces cristaux sont très rares.
48
Hémosidérine
Dans un cas d'hémolyse intravasculaire, une partie de l'hémoglobine libre passe le glomérule et se retrouve
dans la lumière tubulaire. Celle-ci est réabsorbée par les cellules tubulaires qui la concentrent et la
transforment lentement en granules grossiers d'un brun rouge très foncés: l'hémosidérine. Cette granulation
rappelle celle que l'on retrouve dans les cylindres granuleux pigmentés. Les granules d'hémosidérine
peuvent être libres, à l'intérieur de cellules tubulaires et à l'intérieur de cylindres. Les granules libres
forment de petites masses informes brun rouge. Une coloration basée sur le test de Roux (bleu de Prusse)
est disponible. L'hémosidérine n'est pas une matière cristalline mais plutôt un dépôt de matière amorphe.
En milieu alcalin
Biurate d’ammonium
Le biurate d'ammonium, aussi appelé urate d'ammonium, cristallise sous forme
de sphère avec des stries qui rappelle une pomme séchée. Plusieurs cristaux ont
des projections qui rappellent parfois des cornes de boeuf. La couleur de ces
cristaux varie du jaune au brun, la biréfringence est forte. Ces cristaux sont
rarement vus dans un spécimen frais. Ceux-ci sont retrouvés dans les vieux spécimens qui sont devenus
alcalin.
Phosphate de calcium
Le phosphate de calcium est aussi appelé phosphate bi-calcique ou hydroxy-apatite. Son nom
minéralogique est Brushite. Cette substance cristallise sous forme de longs prismes avec une extrémité
biseautée. Ces prismes se présentent seuls ou regroupés en rosette. La biréfringence est faible.
Ces cristaux accompagnent souvent une cristallurie de triples phosphates. Leur signification clinique est la
même que ceux-ci.
Carbonate de calcium
Le carbonate de calcium cristallise sous forme de très petites sphères. Ces sphères peuvent se retrouver
seules, en paires ce qui rappellent la forme d'un haltère, ou regroupées en unité de quatre qui prend l'aspect
d'une petite croix. La biréfringence est forte.
Ces cristaux sont rares probablement parce qu'ils sont difficiles à distinguer des phosphates amorphes.
Certains auteurs rapportent en carbonate de calcium ce que nous reconnaissons comme des phosphates
amorphes. La raison est que ce cristal est le plus souvent retrouvé en mélange avec les phosphates
amorphes formant ainsi, une cristallurie combinée en apparence homogène. La signification clinique du
carbonate de calcium est la même que celle des phosphates amorphes..
Sulfate de calcium
Le sulfate de calcium cristallise sous forme de lamelles minces avec l'extrémité en biseau. Les lamelles
peuvent être isolées ou regroupées en rosette. Ces cristaux ne semblent pas avoir une signification clinique
particulière
49
La cristallurie médicamenteuse
La présence de cristaux iatrogéniques est un événement rare. Dans la majorité des cas, une légère
cristallurie d'origine médicamenteuse ou une cristallurie issue de l'emploi des agents de contraste en
imagerie par rayon X n'a pas de signification clinique. Par contre, une cristallurie abondante associée à une
hématurie et une cellularité marquée et une oligurie pourrait indiquer une atteinte obstructive. La présence
de cylindres avec des inclusions cristallines indique clairement que la cristallisation est intrarénale.
Il y a plusieurs médicaments qui ont tendance à cristalliser chez des patients insuffisamment hydratés. La
plupart de ces substances cristallisent en pH acide souvent autour de 5,0. Les médicaments de la famille des
sulfamides sont les plus souvent observés (sulfaméthoxazole, acétylsulfadiazine, sulfadiazine
Cristaux d'origine iatrogénique
Nom
Caractéristiques
Aspect général
Remarques
Acétylsulfadiazine,
sulfadiazine
Cristaux jaunes brun de formes
variables
rosettes excentriques
Biréfringence
Ne pas confondre avec des
urates et de l’acide urique.
Rarement utilisé.
Sulfaméthoxazole
(Septra, Bactrim)
Sphère de couleur brunes,
lamelles fines en rosette
Rencontré dans des cas de
surdosage
Ampicilline
Aiguille fine, incolore
Rare, seulement après de très
hautes doses
Agents de contraste
(Renografin, Hypaque)
Lamelles incolores
Forte biréfringence
Peut ressembler au cholestérol
Retrouvé dans des spécimens
avec une densité12 > 1,040
avec une couleur pâle
Indinavir
L'Indinavir est un agent antiviral inhibiteur de protéases de plus en plus employé dans le traitement des
infections HIV. Cette substance est associée à la formation de calculs rénaux et à d'autres problèmes reliés
à la présence de ses cristaux dans le flux urinaire. L'Indinavir est particulièrement insoluble à pH
physiologique de sorte que, 20 % des personnes traitées avec celui-ci, présentent une cristallurie
caractéristique formée de plaques rectangulaires isolées ou en forme de rosettes.
Les cristaux présentent une biréfringence semblable à celle de l'acide urique. Par contre, les cristaux
d'Indinavir sont retrouvés à un pH relativement neutre (6,5 - 7,5) tandis que l'acide urique est retrouvé à pH
(5,0 - 5,5)
12Mesuré au réfractomètre. Les bâtonnets pour la densité ne sont pas sensibles aux agents de
contraste.
50
Microorganismes et éléments divers
Cette section discute de plusieurs éléments du sédiment qui ne peuvent être considérés comme des cellules
des cylindres ou des cristaux. Nous discutons donc d'éléments aussi variés que, de bactéries, de mucus et
artefacts. Dans certains cas nous mentionnons la possibilité d'une méprise avec un autre élément du
sédiment.
Microorganismes
Les bactéries
L'infection urinaire est l'anomalie la plus fréquemment observée en microscopie
urinaire. La présence de nombreux leucocytes et de bactéries est une caractéristique
de cette situation. Les spécimens d'urine pour examen de routine ne sont pas obtenus
de façon stérile de sorte que, les vieux spécimens peuvent présenter beaucoup de
bactéries avec peu de leucocytes. La présence de cellules pavimenteuses nombreuses
peut indiquer que les bactéries proviennent des organes génitaux externes. Dans ces
deux situations, un résultat positif pour les nitrites oriente vers une infection urinaire.
Les bactéries associées à l'infection urinaire sont souvent des bâtonnets (E Coli) mais ceci est loin d'être la
règle. La présence de bactéries qui adhèrent à la surface des cellules urothéliales est fréquente dans
l'infection urinaire. Cette situation doit être distinguée des " Clue cells ", qui sont en fait des cellules
pavimenteuses d'origine vaginale recouvertes par un coccobacille (Gardnerella vaginalis) qui se présentent
comme une croûte à la surface de la cellule. À l'examen microscopique, ces cellules ont un aspect
granuleux avec une bordure cellulaire floue.
Les levures
Comme pour la présence de bactéries, la présence de levures est un indice
d'infection. La levure la plus fréquente dans l'urine, est le Candida. L'identification
de ce type de levure est relativement aisée à cause de son aspect caractéristique en
forme de quille. Dans la majorité des cas, on observe des cellules isolées mais dans
certains cas il est possible de voir une pseudohyphe avec ses bourgeons.
D'autres formes de levures sont possibles et certaines sont parfois difficiles à
différencier des globules rouges ou de d'autres structures semblables dans un état
frais. Cependant, les levures contiennent de l'ADN qui peut être mis en évidence
avec un colorant usuel comme le Sedistain qui colore celles-ci en bleu.
Les levures sont souvent observées dans les spécimens qui contiennent du sucre. Il est important d'être à
l'affût avec ces spécimens, car, l'infection urinaire à levures est, chez le diabétique, une possibilité à ne pas
écarter. Les cylindres contenant des levures ont une très grande signification clinique.
Les parasites
Le parasite le plus fréquent en microscopie urinaire est le trichomonas. Habituellement, celui-ci provient
d'une contamination du spécimen par des sécrétions de l'appareil génital. Cependant, il est important de
mentionner la présence des trichomonas car la littérature rapporte des cas de colonisation de la vessie et de
la prostate. L'identification de la cellule vivante est relativement aisée, à cause de la motilité spectaculaire
du trichomonas. L'identification de cellules immobiles à l'état frais est souvent un défi. Il existe des
colorations appropriées pour l'identification des trichomonas.
D'autres parasites peuvent être observés dans l'urine. Mais ces situations sont rarissimes et se rencontrent
dans des populations particulières. L'identification de ces parasites devrait être confié à la section de
parasitologie. Celle-ci possède l'expertise appropriée pour faire une identification valable.
51
Les infections virales
Certaines manifestations cellulaires de l'infection virale sont décelables dans un sédiment urinaire. Pour que
ces manifestations soient visibles, il faut impérativement colorer les cellules. L'identification des cellules
infectées est un travail qui relève plus du champ de compétences des cytologistes.
• L'infection virale la plus fréquente est due à l'herpes simplex. Les cellules transitionnelles infectées
présentent un noyau contenant une inclusion éosinophile typique, entourée d'un halo clair.
• Le cytomégalovirus se caractérise par une inclusion dite en oeil d'oiseau.
• L'infection par le virus polyoma donne une transformation cellulaire autrefois appelée " decoy cell ". Le
noyau élargi est envahi par une énorme inclusion basophile.
Les spermatozoïdes
Les spermatozoïdes présents dans l'urine sont le résultat d'une contamination du spécimen par du sperme
après une activité sexuelle. Chez l'homme, cette contamination est interne et représente un drainage du
résidu. Chez la femme, la contamination provient des sécrétions vaginales.
Certains pensent que l'on devrait taire la présence de spermatozoïdes. Le problème avec cette politique
vient du fait qu'au laboratoire on a rarement tous les éléments pour prendre une décision éclairée. On
imagine mal un laboratoire qui omettrait, en toute connaissance de cause, de signaler la présence de
spermatozoïdes dans l'urine d'une fillette en bas âge, une patiente âgée hospitalisée de longue date, une
patiente en coma, une patiente déficiente intellectuelle etc. Les hommes aussi ont leurs cas particuliers
spécialement en gériatrie et en psychiatrie. Nous pensons que le rapport devrait laisser le clinicien décider
de la pertinence du résultat.
Le mucus
La présence de mucus dans l'urine est fréquente. Le rôle du mucus n'est pas clair. Certains pensent que le
mucus a un rôle protecteur, spécialement contre l'infection bactérienne. En s'enrobant autour des bactéries,
le mucus empêche celles-ci d'adhérer à la paroi de l'arbre urinaire. Les bactéries sont ainsi éliminées lors de
la miction. Le mucus peut aussi protéger la paroi de l'agression chimique de l'urine.
On retrouve clairsemé sur une bonne longueur de l'arbre urinaire ( branche
épaisse de l'anse à la vessie) des cellules mucipares. Le mucus peut donc
provenir aussi bien du rein que de la vessie. Le mucus provenant des voies
urinaires hautes contient de la protéine de Tamm Horsfall ce qui explique
l'association fréquente du mucus avec les cylindres. Chez les personnes âgées, la
présence de mucus est très fréquente et semble provenir des voies urinaires
basses.
Dans la majorité des cas, le mucus est associé à une situation bénigne. Une irritation pourrait provoquer une
hypersécrétion de mucus.
52
Les artefacts
Le nombre d'éléments contaminants que l'on peut retrouver dans l'urine est surprenant. Certains de ces
artefacts sont des inévitables comme les débris de verre, les bulles d'air etc. D'autres sont présents par
accident comme les fibres de tissu, les poils etc.
L'amidon et le talc.
Avec l'usage systématique des gants de latex par le personnel hospitalier, la
présence de cristaux d'amidon et quelquefois de talc est devenue très fréquente. Le
cristal est biréfringent avec formation d'une croix de malte en lumière polarisée.
L'aspect du cristal en champ clair est suffisamment différent du corps biréfringent
pour que la distinction entre les deux ne soit pas un problème.
Les fibres, les bulles (air et huile), débris de verre.

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