Exploration de la fonction renale

Exploration fonctionnelle rénale

!MBOUSSOU Yoan – interne Laboratoire de Biochimie 2011/2012

CORTEX (VAISSEAUX)

MÉDULLAIRE (NÉPHRONS)

BASSINET (URETERE)

LE NÉPHRON

Unité fonctionnelle du rein

• Régulation du milieu intérieur

• Excréteur de déchets

• formation de l’urine

Le rein, un organe noble

!

• En eau

• En électrolytes

Maintient volume

Filtration, réabsorption et Excretion

!

!

– Urée

– Créatinine

– Acide urique

– Médicamentss et autres exogènes

La Fonction EXCRETOIRE

élimination des déchets du métabolisme plasmatique via l’urine

• Rénine

• Erythropoïétine

• Vitamine D active

Régulation hémodynamique vasculaire et rénale

La Fonction ENDOCRINE

Régulation hémodynamique vasculaire et rénale

La RENINE

Régulation hémodynamique vasculaire et rénale

La RENINE

Hormone de nature glycoprotéique sécrétée à 90 % par le CORTEX RENAL

L’ERYTHROPOÏETINE (EPO)

Facteur de croissance des précurseurs des GR

L’ERYTHROPOÏETINE (EPO)

Facteur de croissance des précurseurs des GR

L’ERYTHROPOÏETINE (EPO)

Participe au métabolisme phosphocalcique

VITAMINE D ACTIVE

L’insuffisance rénale

• Complexe

• Fréquente +++

• Augmentation

• Urgence

• Nécessité d’un Diagnostic précoce

• Impact sur la prise en charge --> EER ?

• PEC selon étiologie

Généralités

• ’’ état pathologique résultant de la baisse brutale du débit de filtration glomérulaire ‘’

• Diminution du nombre de néphrons fonctionnels

• rétention des déchets azotés

• déséquilibre de l’homéostasie hydroélectrolytique.

IRA Insuffisance Rénal Aigu

• DFG est le meilleur indice global de la fonction rénale

!

• Le principal paramètre utilisé en pratique courante pour évaluer la fonction glomérulaire = créatininémie

IRA Insuffisance Rénal Aigu

• Asymptomatique +++

• diagnostiquée devant une élévation de la créatinine sanguine.

• diminution du débit urinaire.

• anomalies biologiques (hyperK+…)

• signes cliniques tardifs et non spécifiques.

Circonstances de découverte

• antécédents du patient

• événements médicaux récents

• examen clinique

• traitements pris et en cours

• examens biologiques

• échographie rénale et des voies urinaires

Affirmer l’IRA

définition clairance traitement

IR légère 60-100 Ø

IR modérée 30-60 Mesures de protection rénale

IR sévère 15-30correction des troubles

hydroélectrolytique, acido- basique, ou phosphocalciques.

IR évoluée 10-15traitements substitutifs , dialyse.

IR terminale < 10

Quantifier l’insuffisance rénale

Pré-rénale ( cause fonctionnelle)

Etiologies

• Hypovolémie

• Hypoperfusion rénale

• Médicaments

De l’IRA pré rénale ou fonctionnelle +++

• hypo perfusion rénale avec parenchyme intact

Etiologies

Post-rénale ( cause obstructive)

Etiologies

• Lithiase obstructive

• Tumeur pelvienne

• Hypertrophie bénigne de la prostate

• Ligature chirurgicale accidentelle

rénale ( cause organique )

Etiologies

• Nécrose tubulaire aiguë

• Glomérulonéphrite

Etiologies

IRC Insuffisance Rénal Chronique

Réduction permanente de la masse fonctionnelle

rénale

> 3 mois

IRC Insuffisance Rénal Chronique

Plusieurs stades

STADE DESCRIPTION DFG  (ml/min/1,73  m2)

1 MRC >90

2 IR  légère 60  à  89

3 IR  modérée 30  à  59

4 IR  sévère 15  à  29

5 IR  terminale <  15

IRC Insuffisance Rénal Chronique

� L’IRC est 2 à 3 fois plus fréquente chez l’homme que chez la femme

!� Sa fréquence augmente avec l’âge

� 1 cas / 10 000hommes < 40 ans � 1 / 1000 hommes > 75 ans

!� 30 000 dialysés en France � 7000 patients en attente de greffe � 2000 greffes par an

IRC Conséquences

� Altération  de  la  filtration  glomérulaire  � Accumulation  de  déchets  azotés  (urée,  créatinine,  acide  urique)  et  de  toxines  urémiques  

!� Altération  des  fonctions  tubulaires  

� Altération  de  l’équilibre  hydro-­‐electrolytique  !� Altération  des  fonctions  endocrines  

� Baisse  de  l’EPO  � Baisse  de  calcitriol

• Pb précocité

• Pb sensibilité

• Pb spécificité

Marqueurs classiques de l’IR

• Etre totalement filtré / non réabsorbé / non sécrété par l’appareil rénal

• Différencier IRA et IRC

• Différencier les sous types d’IRA

• Identifier l’étiologie précise

• Etre prédictif de l’intensité de l’IRA

• Facteur pronostic

• Mise en place de thérapeutique adaptée

Critères d’un bon marqueur de la fonction rénale?

• Non invasif et sanguin

• Facile à réaliser

• Rapide

• Reproductible

• Sensible

• Spécifique

• Précocité - cinétique rapide

• Coût faible

Dont dosage

LES DIFFERENTS MARQUEURS DE LA FONCTION RENALE

Le Débit de Filtration Glomérulaire (DFG)

Le Volume de liquide filtré par le rein par

unité de temps

Pourquoi le DFG ?

• Sa Diminution précède la symptomatologie de l’IR

• Baisse corrélée à certaines lésions morphologiques (degré de fibrose tubulo-interstitielle)

• DFG dépend du nombre de néphrons fonctionnels, des propriétés de la membrane de filtration, du flux sanguin rénal

Attention au DFG

• Le DFG peut rester normal dans les phases précoces de maladies rénales

• Peu sensible au cours de la phase précoce

• Vision partielle du rein

ESTIMATION du DFG

� Clairance  de  la  créatinine  «  calculée  »  � Formule  de  Gault  et  Cockroft  

!!(140  –  âge)  x  poids  x  k      ml/min                                                        créatininémie

k=1,04  (femme)                                                            k=1,23  (homme)  

Attention à la formule de Gault et Crockroft

Attention à la formule de Gault et Crockroft

Attention à la formule de Gault et Crockroft

Attention à la formule de Gault et Crockroft

Attention à la formule de Gault et Crockroft

ESTIMATION du DFG

� Formule  MDRD    (Modification  of  the  Diet  in  Renal  Disease  

CLCR = K x 170 x Cr–0,999 x Âge–0,176 x U–0,170 x Alb0,318

ESTIMATION du DFG

� Formule  MDRD    (Modification  of  the  Diet  in  Renal  Disease  

! mieux corrélée au DFG

meilleures performances diagnostiques plus précise en cas d ’insuffisance rénale !

plus compliquée sous-estime les DGF normaux et hauts

+

-

ESTIMATION du DFG

� Formule  de  SCWHARTZ  (PEDIATRIE)  !

Cl = K x TCréatm

K = 29 (Nouveau-né) K = 40 (Nourisson) K = 49 (Enfant jusqu’à 12ans)

ESTIMATION du DFG

� Clairance  de  la  créatinine  «  mesurée  »  !

Cl = U x VP

(U) Créatinine urinaire (en umol/l) (P) Créatinine plasmatique (en umol/l) (V) Débit urinaire (en ml/min) sur 24 HEURES

• polysaccharide du fructose exogène, • petit PM +++ • physiologiquement inerte , • non stockée par les tissus , non lié aux Pr plasma • éliminé librement au niveau du glomérule • clairance de l'inuline est strictement égale au DFG !!!

Clairance de l’inuline

Clairance de l’inuline

méthode de référence pour l’estimation du DFG (Gold Standard!)

!!difficile a mettre en œuvre

+

-

La créatinine

– Produit azoté du métabolisme musculaire dérivant de la créatine

– Biosynthèse de la créatine: hépatique+++ – Production constante – Dépend de la masse musculaire

– Formation de la créatinine dans le muscle – Elimination rénale +++ – Reste relativement stable.

– Permet d'apprécier le DFG et donc la fonction rénale

La créatinine

La créatinine

– Méthode colorimétrique (cinétique de Jaffe) – Méthode enzymatique

–à lecture UV –action d’une oxydase spécifique

Différentes méthodes de dosage

Méthode enzymatique

Méthode enzymatique

Créatinin H2O Créatine+Créatinase

Méthode enzymatique

Créatinin H2O Créatine+Créatinase

Créatine H2O Sarcosine Urée+

Créatine aminohydrolase

Méthode enzymatique

Créatinin H2O Créatine+Créatinase

Créatine H2O Sarcosine Urée+

Créatine aminohydrolase

Sarcosin O2 Glycine Formaldéhyde H2O2H2O+ +Sarcosine oxydase

Méthode enzymatique

Créatinin H2O Créatine+Créatinase

Créatine H2O Sarcosine Urée+

Créatine aminohydrolase

Sarcosin O2 Glycine Formaldéhyde H2O2H2O+ +Sarcosine oxydase

H2O2 LeucodérivColoration % à la concentration en

créatinine+

Peroxydase

Méthode enzymatique

Créatinin H2O Créatine+Créatinase

Créatine H2O Sarcosine Urée+

Créatine aminohydrolase

Sarcosin O2 Glycine Formaldéhyde H2O2H2O+ +Sarcosine oxydase

H2O2 LeucodérivColoration % à la concentration en

créatinine+

Peroxydase

LABO

Méthode Enzymatique - lecture UV

Méthode Enzymatique - lecture UV

Créatinine CréatineCréatinase bactérienne

Méthode Enzymatique - lecture UV

Créatinine CréatineCréatinase bactérienne

Créatine ATP Créatine (P) ADP+Créatine kinase

+

Méthode Enzymatique - lecture UV

Créatinine CréatineCréatinase bactérienne

Sarcosine Pyruvate+Pyruvate kinase

ADP ATP+

Créatine ATP Créatine (P) ADP+Créatine kinase

+

Méthode Enzymatique - lecture UV

Créatinine CréatineCréatinase bactérienne

Sarcosine Pyruvate+Pyruvate kinase

ADP ATP+

Créatine ATP Créatine (P) ADP+Créatine kinase

+

Cinétique décroissante suivie à 340 nm

NADH.H++LDH

Pyruvate Lactate + NAD+

Méthode Enzymatique - Oxydase spécifique

+ +

Méthode Enzymatique - Oxydase spécifique

+ +

Créatinine SarcosineOxydase créatinase

H2O2

Méthode Enzymatique - Oxydase spécifique

+ +

Créatinine SarcosineOxydase créatinase

H2O2

Chromogène incoloreH2O2 H2O2 Chromogène coloré

Méthode Enzymatique - Oxydase spécifique

+ +

Créatinine SarcosineOxydase créatinase

H2O2

Chromogène incoloreH2O2 H2O2 Chromogène coloré

Chromogène incolore

Chromogène coloré

4- aminophénazone acide 3-5 dichloro 2 hydroxybenzène sulfonique

complexe quinone-imine rouge (absorbe à 520 nm)

Réaction de Jaffé

– Utilisation d’acide picrique en milieu alcalin

– Formation de picrate de sodium et de picrate de créatine --> coloration jaune-orangée.

!• tube sec ou héparinate de lithium. • à jeun si possible

• Prélèvements urinaires à effectuer sur 24h00

• Principe : – Technique de dosage direct – Méthode colorimétrique

Réaction de Jaffé

!• tube sec ou héparinate de lithium. • à jeun si possible

• Prélèvements urinaires à effectuer sur 24h00

• Principe : – Technique de dosage direct – Utilisation d’acide picrique en milieu alcalin -->

formation de picrate de sodium et de picrate de créatine --> coloration jaune-orangée.

Réaction de Jaffé

• + rapide

sensible

automatisable

peu coûteuse.

!

• - sensible a la température ( 37°C seulement ) spécificité

nombreuses interférences par divers chromogènes dont bilirubine, glucose,protéines, hémoglobine, céphalosporine.

Réaction de Jaffé

!

Homme 65 à 120 μmol/L

Femme 50à 100 μmol/L !

!

Enfant de 4 à 14 ans, 30% de ces valeurs.

!

Créatininémie

Créatininémie et DFG

Créatininémie

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

GFR

(mL/

min

)Serum

Cr (m

g/dL)

Time (days)

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Créatinine +

Possibilité de prise en charge précoce

Elevation tardive

!

•Pas d’influence par l’alimentation du sujet

•grossesse

•Fonction de la masse musculaire

•du sexe et de l’âge

!

Créatininémie - variations

Créatininémie• permet d’évaluer la fonction rénale

• indicateur pour évaluer la filtration glomérulaire

!

• Valeurs patho

• : fonte musculaire

• : IR

!

!• Homme : 7 - 18mmol/24h

• Femme : 5 - 16mmol/24h

• Permet de calculer la clairance

• En dehors de tte patho rénale , elle peut être considérée comme le reflet de l’importance de la masse protéique musculaire

Créatininurie

L’urée

déchet azoté majeur du catabolisme protéique

• Généralités

– déchet azoté majeur du catabolisme protéique

– = transformation ammoniac toxique

– soluble +++

– électriquement neutre

– peu toxique

– synthèse hépatique / cycle de l’urée

– élimination rénale +++

– pas de dégradation dans les tissus

L’urée

!

– tube sec ou hépariné.

– Mieux matin a jeun

!

!

Méthode enzymatique à l'uréase

Méthode Enzymatique - lecture UV

Méthode Enzymatique - lecture UV

Urée CO3

Uréase

+ NH4+H2O2 2-+2

Méthode Enzymatique - lecture UV

Urée CO3

Uréase

+ NH4+H2O2 2-+2

Cinétique décroissante suivie à 340 nm

NAD+GLDH

2-Oxoglutarate NAD+NH4+2+ 2L Glutamate + H2O2 2+

Méthode Enzymatique - lecture UV

Urée CO3

Uréase

+ NH4+H2O2 2-+2

Cinétique décroissante suivie à 340 nm

NAD+GLDH

2-Oxoglutarate NAD+NH4+2+ 2L Glutamate + H2O2 2+

LABO

✦ Prélèvement : sérum, plasma ou urine des 24 h

• Dosage à l'hypobromite

– déprotéiniser le sérum à l'acide trichloro-acétique

– ajout d'hypobromite de sodium en milieu alcalin => dégagement d'azote quantifiable via uréomètre

– rapport aux courbes de calibration

– + : rapide

– - : spécificité

L’urée - dosage

!

!

– pH acide

– température élevée

– urée + diacétylmonoxime =>diazine

– = chromogène orange => lecture à 520 nm.

– Spé / rapide

– sensible à la lumière.

Méthode au diacétylmonoxime

Adulte 2.5 à 7.5 mmol/L Enfant 2.5 à 5.5 mmol/L

Nourrissons 1 à 3 mmol/L

Urée - Valeurs physiologiques

!

!

!

• En fonction de l’apport en protides • En fonction du catabolisme protidique • En fonction de l’âge • Au cours de la grossesse (augmente) • En fonction de la diurèse !

Urée - Variations physiologiques

! Atteintes hépatiques Atteintes rénales

paramètre grossier de dépistage des maladies rénales.

Urée - En pathologie

Témoin majeur du catabolisme azoté

• Dosée ds l’urine

• Valeur physiologiques : 250-500mmol/24h

• Variation • apport alimentaire en protides

• l’âge

• infections urinaires à bactéries uréase+.

Urée urinaire = azoturie

Urée urinaire - Valeurs pathologiques

!Hypoazoturies

• IRA –IRC

• IH sévères

•États d’acidose (utilisation des éléments azotés pr éliminer les ions H+ ss forme de NH4+)

!Hyperazoturies

•Hypercatabolisme protidique

La Cystatine C

!• Inhibiteur de protéase

• Petit PM

• Toutes cellules nucléés.

• Taux constant

• Filtrée par le glomérule, complètement réabsorbée par le TCP et non sécrétée.

• Concentration sg ne dépend donc que du DFG

Cystatine C

• Bon marqueur atteinte glomérulaire

• Marqueur atteinte AIGU (>créatinine)

• Coût élevée (x2 créatinine)

• Absence de standardisation

Cystatine C

• rôle de protection contre les destructions des tissus cellulaires et extracellulaires dues au relargage d’enzymes par les cellules mortes ou malignes.

!!

• rôle dans la lutte contre les infections.

Cystatine C

• dosée par néphélémétrie

• Valeurs : 0,5-1 mg/L

!• Intérêt du dosage

• + sensible

• pas d’interférence

• indépendant du sexe- âge-masse corporelle-régime alimentaire

Cystatine C

• Greffé

• Obèse

• Cirrhotique

• Dénutris

• Diabétiques

Cystatine C

Utilisé actuellement pour le suivit de certains patients

NGAL

Gélatinase de Neutrophile Associée à la Lipocaline

SERVICE DE REA

!

• Mortalité = 15% si IRA « de néphrologie ».

• Mortalité = 50% si IRA de « réanimation ».

• Mortalité > 70% si IRA « de réanimation + EER».

SERVICE DE REA

40 à 50 % des sepsis sévères nécessitent une EER (épuration extra rénale)

!

Sepsis sévère :

22500 mort / an en France

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

GFR

(mL/

min

)Serum

Cr (m

g/dL)

Time (days)

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Créatinine +

Possibilité de prise en charge précoce

Créatinine ( > 2 jours )

Près de 40% des patients avec une baisse de la filtration glomérulaire ont une créatininémie normale

NGAL

• Protéine de 25 kDa

• Superfamille des lipocalines

• Ubiquitaire à faible dose (rein, estomac, poumon, colon)

BIOMARQUEUR PRECOCE

1 à 2 HEURES après agression

LA TECHNIQUE

Test Triage NGAL

• Immuno-dosage

• Lecture par fluorescence rapide

• détermination quantitative

250 ul de sang ou plasma sur tube EDTA

• Stabilité 8 heures à T° ambiante

• plusieurs mois à - 20°C

• Durée dosage : 15 min

La cassette-test

• Un anticorps monoclonal de souris anti-NGAL

• marqué par un agent fluorescent

• NGAL immobilisé sur phase solide

• stabilisants

L’échantillon est déposé

Sample Port

Mélange d’une fraction de l’échantillon avec le

réactif lyophilisé

Chambre de réaction

Contrôles indépendants

permettant de s’assurer que la réaction a lieu

convenablement

Controles internes (3)

L’échantillon est collecté

Poubelle

Séparation GR/plasma

Filtre

Une surface hydrophobe assure le

temps de réaction

Réaction

L’échantillon à doser et les Ac fluorescents sont stockés dans des

zones distinctes

Zone de lecture

• Bon marqueur précoce de l’IRA

• Examen pour l’instant occasionnel

• Réservé au service de REA

• Prix élevé : 28€ le test

• Marqueur de souffrance tubulaire ischémique

• Taux plasmatique stable au cours des 48 premières heures

• Valeur J0 semble suffisante

• Plus discriminant pour prédire la mise en EER

• Valeurs seuil NGAL J0 – ≥ 540 : EER précoce recommandée

– < 250 : EER précoce non recommandée

Il semblerait que…

CONCLUSION� Evaluation  de  la  fonction  rénale  par  la  DFG  

� Limites  de  la  créatinine  en  tant  que  marqueur    précoce  du  DFG  

� limites  de  l’estimation  de  la  DFG  par  la  clairance  calculée  � Limites  du  dosage  de  la  créatinine  � Limites  paradoxales  /  importance  accordée  à  ce  paramètre!  

� NGAL  /  Cystatine  C  marqueurs  précoces  mais  «trop  cher»!

THE END

THE END