les proteines plasmatiques

DEPARTEMENT DE BIOCHIMIE ET BIOLOGIE MOLECULAIRE
DCEM 1
LES PROTEINES PLASMATIQUES
Année Universitaire 2006-2007
LES PROTEINES PLASMATIQUES
I. COMPOSITION ET MODES DE PRELEVEMENT DU SANG
A) COMPOSITION
1°) C’est un milieu très hétérogène constitué de deux phases:
a) une phase cellulaire ou globulaire
b) une phase liquide: le plasma
2°) C’est un milieu très riche en protéines:
B) LES PRELEVEMENTS DE SANG
II. GENERALITES SUR LES PROTEINES DU PLASMA (OU DU SERUM)
A) HETEROGENEITE
1°) Hétérogénéité structurale:
2°) Hétérogénéité fonctionnelle:
3°) Hétérogénéité dans l’échelle des concentrations:
B) METHODES D’ANALYSE
1°) Dosage des protéines totales :
a) Méthode du biuret
b) Méthode de Lowry au réactif de Folin-Ciocalteu
c) Méthode de Kjeldahl
d) La réfractométrie
2°) Dosage de protéines spécifiques
a) Immunoessai
b) En utilisant des propriétés particulières
3°) Fractionnement des protéines sériques
a) Sur la base de leur solubilité dans l’eau pure.
b) Sur la base de leur charge électrique.
C) VALEUR SEMEIOLOGIQUE DE LA PROTIDEMIE
1°)Valeur normale et variations physiologiques:
2°) Variations pathologiques:
a) Les variations absolues
α- hyperprotidémies absolues
ª Augmentation des Immunoglobulines
ª Augmentation du fibrinogène
β- hypoprotidémies absolues =Ù albumine ou Ù des immunoglobulines
ª Carence d’apport alimentaire en protéines
ª Malabsorption intestinale
ª Diminution de la synthèse: insuffisance hépatique
ª Catabolisme exagéré : dénutrition sévère
ª Augmentation des pertes: d’origine rénale, cutanée ou digestive
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b) Les variations relatives de la protidémie
α- hyperprotidémies par hémoconcentration
β- hypoprotidémies par hémodilution
3°) Répercussion de la variation de la protidémie sur d’autres paramètres
biochimiques
a) Les relations avec la calcémie
b) Les relations avec le sodium
III. ETUDE DESCRIPTIVE DES PRINCIPALES PROTEINES PLASMATIQUES
A) LE GROUPE DES ALBUMINES
1°) Préalbumine (PA) et Rétinol-binding protein (RBP)
a) Propriétés
α- Physico-chimiques
β- Métaboliques
γ- Biologiques = Fonctions de transport
b) Valeurs sémiologiques
α- Dosage
β- Valeurs normales et variations physiologiques
γ- Variations pathologiques
ª Variations de la préalbumine
Diminution : malnutrition, inflammation, défaut de synthèse, déperdition.
Augmentation : maladie de Hodgkin, coticothérapie.
ª Variations de la retinol-binding protein
Diminution : malnutrition, insuffisance hépatique, carence Zn ou VitA.
Augmentation : insuffisances rénales chroniques..
2°) Albumine ou sérumalbumine
a) Propriétés
α- Physico-chimiques
β- Métaboliques
γ- Biologiques
ª Maintien de la pression oncotique du plasma dans le secteur vasculaire
ª Transport plasmatique de ligands variés
b) Valeurs sémiologiques
α- Méthodes de dosage
ª Les méthodes directes
ª Une méthode indirecte
β- Valeurs normales et variations physiologiques
ª Valeur normale
ª Variations physiologiques
γ- Variations pathologiques
ª Anomalies acquises
Hyperalbuminémie par hémoconcentration, Hypoalbuminémies,
Bisalbuminémies transitoires.
ª Anomalies génétiques
Analbuminémie de Bennhold, Bisalbuminémie héréditaire.
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B) LE GROUPE DES ALPHA-1-GLOBULINES
1°) Alpha-1-antitrypsine (α1-AT)
a) Propriétés
α- Physico-chimiques
β- Métaboliques
γ- Biologiques
b) Valeurs sémiologiques
α- Dosage
β- Valeurs normales et variations physiologiques
γ- Variations pathologiques
ª Diminution : le déficit en α1-antitrypsine
En pathologie pulmonaire: chez l’adulte jeune 30-40 ans,
En pathologie hépatique : chez l’enfant an bas âge.
ª Augmentation : phase aiguë de la réaction inflammatoire
ª Marqueur de déperdition protéique digestive
2°) Orosomucoïde ou Alpha-1-glycoprotéine acide
a) Propriétés
α- Physico-chimiques
β- Métaboliques
γ- Biologiques : Rôle encore mal connu
b) Valeurs sémiologiques
α- Dosage
β- Valeurs normales et variations physiologiques
γ- Variations pathologiques
ª Diminution
Etats de malnutrition, Insuffisances hépatiques sévères,
Syndromes néphrotiques, Entéropathies exsudatives
ª Augmentation
Réactions inflammatoires aiguës (RAA de l’enfant),
Lésions tissulaires, certaines néoplasies malignes.
C) LE GROUPE DES ALPHA-2-GLOBULINES
1°) Haptoglobine (Hp)
a) Propriétés
α- Physico-chimiques
β- Métaboliques
γ- Biologiques
b) Valeurs sémiologiques
α- Dosage
β- Valeurs normales et variations physiologiques
γ- Variations pathologiques
ª Diminution
Hémolyses intravasculaires,
Insuffisance hépatocellulaire,
Déficit congénital.
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ª Augmentation : allant de 2 à 10 g/l, soit 4 à 6 fois la normale
Syndromes inflammatoires,
Maladies infectieuses, Néoplasies, Syndrome néphrotique.
ª Limites du dosage de l’haptoglobine
Co-existence réaction inflammatoire aiguë et hémolyse intravasculaire
2°) Alpha-2-macroglobuline (α2M)
a) Propriétés
α- Physico-chimiques
β- Métaboliques
γ- Biologiques
b) Valeurs sémiologiques
α- Dosage
β- Valeurs normales et variations physiologiques
γ- Variations pathologiques : exclusivement augmentations
Syndrome néphrotique,
Inflammation aiguë.
3°) Céruléoplasmine, ceruloplasmine (CER)
a) Propriétés
α- Physico-chimiques
β- Métaboliques
γ- Biologiques
b) Valeurs sémiologiques
α- Dosage
β- Valeurs normales et variations physiologiques
γ- Variations pathologiques
ª Diminution
Au cours de la maladie de Wilson
Au cours de la maladie de Menkès
ª Augmentation
Inflammations aiguës et infections,
Néoplasies, Nécrose tissulaire et traumatismes,
Obstructions des voies biliaires (cholestase)
D) LE GROUPE DES BETA-GLOBULINES
1°) Transferrine (Tf) ou Sidérophiline
a) Propriétés
α- Physico-chimiques
β- Métaboliques
γ- Biologiques
b) Valeurs sémiologiques
α- Dosage
β- Valeurs normales et variations physiologiques
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γ- Variations pathologiques
ª Diminution :
Syndromes inflammatoires, infectieux et néoplasiques,
Fuites protéiques, Etats de dénutrition ou malnutrition,
Insuffisances hépatocellulaires sévères, Surcharges en fer.
ª Augmentation :
Anémies ferriprives,
Hémorragies aiguës ou chroniques et occultes.
2°) C-réactive protéine (CRP) ou protéine C réactive
a) Propriétés
α- Physico-chimiques
β- Métaboliques
γ- Biologiques
b) Valeurs sémiologiques
α- Dosage
β- Valeurs normales et variations physiologiques
γ- Variations pathologiques
ª Toujours dans le sens d’une augmentation:
Etats inflammatoires aigus, quelle que soit leur étiologie,
Etats infectieux, Lésions traumatiques, Néoplasies.
ª Grand intérêt en pratique médicale courante
3°) Fibrinogène (FIB)
a) Propriétés
α- Physico-chimiques
β- Métaboliques
γ- Biologiques
b) Valeurs sémiologiques
α- Dosage
β- Valeurs normales et variations physiologiques
γ- Variations pathologiques
ª Diminution:
Insuffisance de synthèse hépatique, Fibrinolyse pathologique,
Consommation excessive de fibrinogène.
ª Augmentation : (6 à 8 g/l) dans les processus inflammatoires
E) LE GROUPE DES GAMMA-GLOBULINES
1°) Définition- Propriétés
2°) Structure
a) Chaînes polypeptidiques
b) Autres composants
3°) Les classes et sous-classes d’immunoglobulines.
a) La classe des IgG
b) La classe des IgA
c) La classe des IgM
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d) La classe des IgD
e) La classe des IgE
4°) Exploration des immunoglobulines sériques.
a) Dosage
b) Electrophorèse des protéines sériques
c) Immuno-fixation des protéines sériques
5°) principales anomalies des immuniglobulines.
a) Les hypogammaglobulinémies
α- Hypogammaglobulinémies physiologiques
Hypogammaglobulinémie du nourisson,
Hypogammaglobulinémie de la personne agée,
Hypogammaglobulinémie de la grossesse.
β- Hypogammaglobulinémies pathologiques
ª Déficit primitif
Agammaglobulinémie liée à l’X ou maladie de Bruton,
Hypogammaglobulinémie transitoire de l’enfance,
Déficit congénital en IgA (< 50 mg/l),
Déficits immunitaires combinés sévères (DICS).
ª Déficit acquis
Hémopathies malignes, Causes iatrogènes,
Pertes protéiques, Certaines maladies virales.
b) Les hypergammaglobulinémies polyclonales
α- Caractéristiques
β- Situations pathologiques
Maladies infectieuses
Maladies auto-immunes
Hépatopathies.
c) Les dysglobulinémies monoclonales
α- Caractéristiques
β- Situations pathologiques
Myelome multiple des os ou maladie de Kahler
Macroglobulinémie de Waldenström
Maladie des chaînes lourdes
Gammapathies monoclonales de signification indéterminée ou MGUS
d) Profils immunitaires oligoclonaux
Immunodéficience sévère, Certains types de cancers, Maladies
auto-immunes.
IV. ETUDE DE QUELQUES SYNDROMES
A) SYNDROME DE DENUTRITION
B) SYNDROME INFLAMMATOIRE
C) SYNDROME NEPHROTIQUE
D) GAMMAPATHIES
ELECTROPHORESE DES PROTEINES SERIQUES
- LE GROUPE DES ALBUMINES :
Albumine et préalbumine
- LE GROUPE DES GLOBULINES :
α1 globulines : α1 antitrypsine, orosomucoïde (α1 glycoprotéine acide)
α1 antichymotrypsine, α1 lipoprotéine
α1-foeto-protéine (AFP), prothrombine, transcortine,
Thyroxine binding globuline (TBG)
α2 globulines : Haptoglobine, α2 macroglobuline, Ceruloplasmine
Antithrombine III, Choline-estérase,
Plasminogène, Rétinol binding proteine (RBP)
β globulines : Transferrine
CRP, Fibrinogène si plasma (migration β-γ)
Hémopexine, Beta apolipoprotéine
Fraction C3 et C4 du complément
Sex hormone binding globuline, Transcobalamine
γ globulines :
Immunoglobulines de différents classes : IgG, A, M, D, E
(A et M entre β et γ)
- EXEMPLE D’UNE PLAQUE D’ELECTROPHORESE :
INTEGRATION D’UNE ELECTROPHORESE DES PROTEINES SERIQUES (Document Sebia)
Protides totaux : g/l
Fraction
%
A/G :
g/l
Albumine
ALB
Alpha 1
α-1
Alpha 2
α-2
Bêta
β
Gamma
γ
REPRESENTATION SCHEMATIQUE D’UNE IMMUNOGLOBULINE
FRACTION A
L’ELECTROPHORESE
Transport Horm thyroidiennes, PRI-.
40 - 45 g/l
Transporteur non spécifique, PRI-,
Maintien de la pression oncotique
Holoprotéine
55 kD
Albumine : ALB
Holoprotéine
66 kD
4,7 15-20 j
α1-antitrypsine : α1-AT
Glycoprotéine
Nbx phénotypes
55 kD
4,8
5j
0,8 – 2,0 g/l
Inhibiteur de protéases,
PRI+ lente
Orosomucoïde : ORO
(α1-glycoprotéine acide)
Glycoprotéine
41 kD
2,5
2à3j
0,5 - 1,3 g/l
Rôle mal connu, PRI+ lente.
Haptoglobine : Hp
Glycoprotéine
3 phénotypes
Hp1-1 : 86 kD
(le + fréquent
en Europe
4,2
3à5j
0,3- 2,0 g/l
Maintien du capital martial de
l’organisme par fixation de l’Hb,
PRI+ lente.
α2-macroglobuline : α2-M Glycoprotéine
850 kD
5,4
5j
1,5 - 3,5 g/l
Inhibiteur de protéases, (PRI+).
Céruloplasmine : CER
(céruléoplasmine)
Glycoprotéine
134 kD
4,4
4à5j
0,2 - 0,6 g/l
Fixation du cuivre plasmatique,
Oxydation du fer, PRI+très lente.
Transferrine : TRF
(Sidérophiline)
Glycoprotéine
76 kD
5,5
5,9
7j
2 - 3,8 g/l
Transporteur du fer,
PRI-.
βγ C-réactive protéine : CRP
(Protéine-C réactive)
Holoprotéine
120kD
6à8H
< 3 mg/l
Activateur du complément,
PRI+ rapide.
βγ Fibrinogène : FIB
Glycoprotéine
330 kD
3à5j
3,5 g/l
Facteur de coagulation, PRI+ lente.
IgG (IgG1 , G2, G3 et G4)
Glycoprotéine
150 kD
24 j
8 à 16 g/l
Anticorps, protection à long terme.
IgA (IgA1, IgA2)
Glycoprotéine
160 kD plasma
400 kD sécrétions
6j
2 à 4 g/l
Anticorps des sécrétions.
IgM
Glycoprotéine
950 kD
5j
0,5 à 2 g/l
IgD
Glycoprotéine
185 kD
4j
IgE
Glycoprotéine
190 kD
2à3j
β1
Gamma-globulines
9,2-18%, 6,4-13 g/l
0,2 - 0,4 g/l
Préalbumine : PALB
Alpha2-Globulines
8,5-15 %, 6-10 g/l
Beta-globulines
8,6-15 %, 6-10 g/l
FONCTIONS
MM
Alpha1-Globulines
1,1-3,7 %, 0,8-2,6 g/l
pHi ½ VIE
NORMES
ADULTE
NATURE
Albumines
54-65 %, 38-46 g/l
PROTEINE
2j
Anticorps, protection à cours terme.
0,05 à 0,4 g/l Rôle plutôt mineur.
0,1 à 1 mg/l
Anticorps de la réaction allergique.
PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES ET FONCTIONS PRINCIPALES DE QUELQUES PROTEINES PLASMATIQUES
Exemples de Profils Electrophorétiques (Document Sebia – Hydragel Protéine)
IV. ETUDE DE QUELQUES SYNDROMES
A) SYNDROME DE DÉNUTRITION
¾ Définition : Dénutrition = déficit d’apport nutritionnel principalement quantitatif
¾ Mécanismes :
Dénutrition exogène : Carence d’apport (anorexie mentale, cancer, malabsorption)
Dénutrition endogène : Maladies inflammatoires (Maladie infectieuses, auto-immunes, Cancers…)
Fuites (cutanées, rénales, intestinales)
Défaut de synthèse (Insuffisance hépatocellulaire)
Dénutrition mixte
¾ Evaluation : Clinique, anthropométrique, biologique
¾ Marqueurs biochimiques:
Marqueur « idéal » : Dépendre essentiellement de l’état nutritionnel
Varier significativement de façon précoce
Profil de base : 2 marqueurs de dénutrition = ALB + PALB
1 marqueur d’inflammation = ORO
+ éventuellement RBP ou TRF
¾ Index biologique ou clinico-biologique:
Index de Buzby ou N R I : 1,519 x ALB (g/l) + 0,417 x (poids actuel / poids idéal) x 100
N > 97,5 ; 83,5 < modérée < 97,5 ; sévère < 83,5.
P I N I : [CRP (mg/l) x ORO (mg/l)] / [ALB (g/l) x PALB (mg/l)]
Risque : faible 1-10 ; modéré 11-20 ; de complications 21-30 ; vital >30.
IV. ETUDE DE QUELQUES SYNDROMES
A) SYNDROME DE DÉNUTRITION
¾ Exemples de profils nutritionnels:
Dénutrition
exogène débutante
sans inflammation
PALB Â
ALB et ORO = N
Dénutrition
exogène chronique
sans inflammation
PALB et ALB Â
ORO = N
Dénutrition
endogène isolée
avec inflammation
PALB et ALB Â
ORO À
Dénutrition mixte,
endogène avec
inflammation et exogène
PALB et ALB Ê
ORO À
IV. ETUDE DE QUELQUES SYNDROMES
B) SYNDROME INFLAMMATOIRE
¾ Définition : Réaction inflammatoire = réponse de l’organisme à une agression tissulaire
d’origine exogène (infection, traumatisme physique ou chimique….) ou
d’origine endogène (immunologique, tumorale…..)
¾Mécanisme:
Foyer inflammatoire
PRICytokines
Foie
ALB, PALB
RBP, TRF
CRP, AAT
PRI+ ORO, HPT
CER, FIB
¾ Marqueurs biochimiques:
Marqueur « idéal » : Varier exclusivement avec une inflammation, sans liaison à la cause,
Cinétique de variation rapide, amplitude de variation significative et
proportionnelle au degré de l’inflammation.
Profil de base : 1 marqueur cinétique rapide = CRP
2 marqueurs cinétique intermédiaire = ORO + HPT
Recherche de pathologies associées : Hémolyse → HPT, Carence martiale → TRF
Dénutrition → ALB, TRF, Fuites protéiques Ur → ALB, ORO
Electrophorèse des protéines sériques :
IV. ETUDE DE QUELQUES SYNDROMES
C) SYNDROME NEPHROTIQUE
¾ Définition : purement biologique associant 3 signes
- protéinurie d'origine glomérulaire > 3 g/24h,
- hypoprotidémie < 60 g/l,
- hypoalbuminémie < 30 g/l.
¾ Electrophorèse des
protéines sériques
S normal
Patient
Ê Albumine
È α2-globulines
Ê γ-globulines
Protéinurie = 10,1 g/24H
IV. ETUDE DE QUELQUES SYNDROMES
D) GAMMAPATHIES
Patient
S normal
¾ Schéma d’investigation dans le sérum
ELP G
L
Ll
Ll
Commentaire : Présence d’une IgG Lambda monoclonale avec excès
de chaîne légère libre lambda monoclonale