BIOCHIMIE RÉNALER 2011 ; L. Guenet. I. Les Fonctions du rein II. Les Protéinuries III. l Urée IV. La Créatinine V. La Cystatine VI.

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1 BIOCHIMIE RÉNALER Année ; L. Guenet I. Les Fonctions du rein II. Les Protéinuries III. l Urée IV. La Créatinine V. La Cystatine VI. L Ammoniac

2 I. Rôles du rein LES FONCTIONS DU REIN Organe de régulation r du milieu intérieur Organe excréteur Formation de l urinel Organe de synthèse et de Catabolisme II. Formation de l urine A Filtration glomérulaire (1) B Réabsorption tubulaire (2) C Sécrétion tubulaire (3) 1 3 2

3 I. Composition de l Urine LES PROTÉINURIES A - Caractéristiques générales B - Solutés normalement présents C - Solutés normalement absents II. Protéinurie Physiologique Origine des protéines : plasma 60 % et rein 40 % A - Protéines originaires du plasma = résultante de filtration glomérulaire et réabsorption tubulaire B - Protéines originaires du rein = sécrétion par les cellules épithéliales du tube distal Protéinurie physiologique faible: de 20 à 150 mg/24h

4 III. Protéinuries pathologiques Toute protéinurie permanente > 150 mg/24h doit être considérée comme pathologique : c est l une des premières manifestations des affections rénales. Origine de la protéinurie variable : glomérulaire, tubulaire, mixte ou de surcharge < 0,15 g/24h > 1 g/24h < 0,5 g/24h > 1 g/24h Protéine de Bence-Jones

5 IV. Exploration des protéinuries A Prélèvement d urine B Analyse quantitative Recherche sur bandelettes Dosage quantitatif des protéines urinaires totales Dosage quantitatif de l albumine C Analyse qualitative Analyse qualitative caractérisation du niveau de l atteinte rénale séparation des protéines urinaires par électrophorèse

6 L URÉE I. Métabolisme Produit ultime du catabolisme protéique chez l homme. Formation dans le foie à partir de 2 NH 3 et 1 CO 2. Elimination surtout rénale. Pas de dégradation dans les tissus, élimination faible dans la sueur et la salive. Conc. urée sanguine dépend :. catabolisme des protéines,. filtration glomérulaire,. débit tubulaire. II. Dosage de l urée A Prélèvement B Méthodes glutamine cytoplasme mitochondrie Prélèvement : sérum, plasma ou urines des 24H. Méthodes : colorimétrique ou enzymatique. Argininosuccinate Le Cycle de l urée NH 2 C O NH 2 Urée

7 III. Valeurs sémiologiques A Valeurs normales urée sanguine : 2,5 7,5 mmoles/l. urée urinaire : mmoles/24h. B Variations physiologiques urée sanguine C variations pathologiques urée sanguine Témoin majeur du catabolisme azoté. Atteintes hépatiques Atteintes rénales : paramètre grossier de dépistage des maladies rénales.

8 Anomalies génétiques des enzymes du cycle de l urée NH 3 UREE ORN Carbamyl-Phosphate 1 CO 2 H 2 O 5 2 ARG Citrulline 4 3 ASP Fumarate Arginino-Succinate Pathologie congénitale 1 Hyperammoniémie Congénitale type I (Carbamyl-Phosphate Synthétase) 4 Argininosuccinurie (Argininosuccinase) 2 Hyperammoniémie Congénitale type II (Ornithyl Transcarbamylase) 5 Argininémie-Argininurie (Arginase) 3 Citrullinémie (Arginino-Succinate Synthétase)

9 LA CREATININE I. Métabolisme Substance de déchêt, Produit du métabolisme musculaire dérivant de la créatine. Biosynthèse de la créatine principalement dans le foie Production constante, dépend de la masse musculaire, indépendante de l apport protéique alimentaire. Formation de la créatinine dans le muscle Elimination rénale Transamidinase Transméthylase La créatinine permet d apprécier le débit de filtration glomérulaire (DFG) et donc la fonction rénale. Créatinine Créatine phosphokinase Réaction spontanée

10 Biosynthèse de la créatinine 1- Réaction de transamidination entre ARG et GLY qui a lieu principalement dans le foie mais également dans le rein. 2- Réaction de transméthylation avec la MET. Formation de la créatine dans le foie Libération de la créatine dans le sang muscles HN 4- Déshydratation en créatinine Dans le tissu musculaire NH Réaction spontanée par cyclisation HN C C N NH2 COOH NH (CH2)3 CH NH2 Arginine H2N CH 3 Créatinine CO CH 2 (CH2)3 Ornithine H 2 O COOH CH NH2 H2N CH2 COOH Glycocolle Transamidinase NH2 HN C S-Adénosyl-Méthioninine S-Adénosyl-Homocystéine Transport sanguin HN NH CH2 COOH Acide guanidoacétique C (Glycocyamine) NH 2 N CH 2 Transméthylase COOH CH 3 Créatine (acide méthyl-guanido-acétique)

11 II. Dosage de la créatinine A Prélèvement : sérum, plasma ou urines des 24H. B Méthodes : colorimétrique ou enzymatique III. Valeurs sémiologiques A Valeurs normales (technique colorimétrique Jaffé) Créatininémie : H = µmoles/l ; F = µmoles/l Créatininurie : H = 9-16 mmoles/24h ; F = 7 10,5 mmoles/24h Clairance de la créatinine : 120 ml /min / 1,73 m 2 B Variations physiologiques dans le sang C Evaluation de la fonction rénale : DFG La clairance rénale d une substance correspond au volume de plasma totalement épuré par le rein, pour cette substance, par unité de temps. Elle permet d apprécier le débit de filtration glomérulaire (DFG). à condition que la production de la substance soit constante, que l élimination soit exclusivement par filtration glomérulaire, sans réabsorption ni sécrétion tubulaire.

12 Méthode de référencer rence pour la mesure de la clairance : mesure directe nécessitant l injection l intraveineuse d un d traceur exogène ne. Mesure de la clairance de la créatinine : U x V Créat Ur (µmol/l) x Débit Ur (ml/min) Cl (ml/min) = = P Créat Sg (µmol/l) Alternatives à la mesure de la clairance de la créatinine atinine. Formule de Cockroft et Gault chez l adulte Cl calculée (ml/min) = (140 âge) x poids x k Créat Sg (µmol/l) Formule de Schwartz chez l enfant Valable chez l adulte pour une surface corporelle voisine de 1,73 m2. Chez l enfant calculer une surface corrigée Sc (table de DUBOIS) ; Clc=Cl (1,73/Sc) âge en années, poids en Kg k=1,04 (F) ; 1,23 (H) Cl calculée (ml/min) = K x taille x Créat Sg (µmol/l) Formule MDRD (Modification of Diet in Renal Disease) MDRD = f (âge, sexe, facteur ethnique, créatininémie). taille en cm, k défini selon âge et sexe D Variations pathologiques Insuffisances rénales Intérêts ts et limites des différents paramètres

13 I. Caractéristiques LA CYSTATINE C Protéine de petite taille ( 13 KDa), Charge positive. Synthétisée et sécrétée par toutes les cellules nucléées. Production constante. Librement filtrée par le glomérule, réabsorbée puis totalement catabolisée niveau du TCP. Puissant inhibiteur des cystéine-protéinases. II. Dosage de la cystatine C A Prélèvement : Sérum ou plasma, pas d urines B Méthodes de dosage : Immunodosage III. Valeurs sémiologiques A Valeurs normales : 0,5 0,96 mg/l B Variations physiologiques C Variations pathologiques si IR, mais autres causes D Intérêt comme marqueur de DFG

14 I. Métabolisme 1. Glutaminogenèse dans les tissus périphériques 2. Transport plasmatique sous forme de glutamine Et libération de l ammoniac dans les reins et le foie L AMMONIAC (NH 3 ) Acide α-cétoglutarique Aa Acide α-cétonique NH 3 Glutaminase H 2 O Acide glutamique Glutamine HOOC CH 2 CH 2 CH COOH NH 2 Acide α-cétoglutarique NAD(P)H,H + + NH 3 Glutamate deshydrogénase NAD(P) + + H 2 O NH 3 + ATP Glutamine synthétase ADP + Pi H OH H 2 N OC CH 2 CH 2 CH COOH NH 2 acide L-Glutamique Glutaminase Glutamine 3. Ammoniogenèse dans les reins. H + NH 3 H 2 O Na + NH 4 + Na + NH 4 + NH 3 H + Urines

15 Résumé Acide Glutamique Glutaminogenèse NH 3 Acide Glutamique Glutamine synthétase Glutamine S A N G Glutamine Acide Glutamique Acide Glutamique FOIE NH 3 Glutaminase Glutaminase NH 3 H + REINS Urée NH + 4 Uréogenèse URINES Ammoniogenèse

16 II. Dosage de l ammoniac A Prélèvement B Méthodes de dosage III. Valeurs sémiologiques A Valeurs normales Ammoniémie (Sg veineux) : 10 à 45 µmoles/l Ammoniurie : 30 à 60 mmoles/24h B Variations pathologiques Hyperammoniémies Ammoniurie