APP PHYSIOLOGIE RÉNALE Séances Aller - Retour

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1 APP PHYSIOLOGIE RÉNALE Séances Aller - Retour Séance Aller I) Dossier Patricia, 20 ans, 1,48 mètres, 42 kg, étudiante en 3 ème année de médecine, est anormalement fatiguée depuis plusieurs semaines alors qu elle n est jamais malade. Elle a demandé à l interne de service où elle est en stage de lui prescrire un bilan sanguin. Elle a récupéré les examens et constaté un certain nombre d anomalies. BIOCHIMIE DU SANG Sodium 139 mmol/l ( ) Potassium 3,9 mmol/l (3,50-5,00) Chlorures 100 mmol/l (98-106) Bicarbonates 19 mmol/l (21-30) Protéines 68 g/l (65-80) Urée 10,5 mmol/l (2,5-7,0) Créatinine 130 µmol/l (65-120) Glucose 4,9 mmol/l (4,10-5,90) Calcium 2,12 mmol/l (2,25-2,60) Phosphore 1,55 mmol/l (0,80-1,50) Acide Urique 450 µmol/l ( ) Magnésium plasmatique 1,10 mmol/l (0,73-1,06) HÉMATOLOGIE CELLULAIRE Hémoglobine 8,0 g/dl ( 12-15) VGM 87,4 fl (80-100) Hématies /µl ( ) Plaquettes /µl ( ) Leucocytes /µl ( ) Réticulocytes /µl ( ) Le lendemain, un contrôle retrouve un profil métabolique identique. Patricia ne comprend pas pourquoi, en dépit d une faible augmentation de la valeur de la créatininémie, le reste du bilan est aussi perturbé. Cependant, la normalité de la kaliémie la rassure, mais elle se demande à quoi peuvent être dues toutes ces anomalies. Le manque de calcium l étonne également beaucoup car elle mange de la viande et des laitages à chaque repas, même trop lui a dit la diététicienne du service. 1/8

2 II) Faits Marquants - Femme de 20 ans, 1,48 mètres, 43 kg (profil du patient) - Asthénie - Biologie : HCO - 3 Ca 2+ malgré des apports suffisants Urée Créatinine Phosphore Acide Urique Magnésium plasmatique Sodium et Potassium normaux - Hématologie : Hématies et Hb et Reticulocytes < à /µl Autres lignées normales III) Hypothèses - On effectue un bilan urinaire complet. On pourra observer : HCO - 3 = défaut de réabsorption HCO - 3 = défaut de synthèse Il faut donc réaliser une gazométrie pour avoir le ph sanguin. ph : acidose métabolique ou mixte ph : alcalose métabolique ph normal : acidose métabolique compensée (pas d alcalose respiratoire compensée car la patiente ne présente pas de signes respiratoires) - On évalue la fonction rénale grâce à plusieurs paramètres : La Créatinine : On peut calculer sa clairance (Cl) de façon exacte par la formule : Cl Créat = (U x V)/P U : Crétininurie (en mmol/l) V : Volume urinaire recueilli sur 24h (en l/24h) P : Créatininémie (en mmol/l) On peut également l estimer par la formule de Cockcroft Gault. On a : Cl Créat = (140 - âge) x Poids x k/créatininémie avec l âge en années, le poids en kg, la Créatininémie en mmol/l et k = 1,04 chez la femme (1,23 chez l homme). Dans ce cas, on obtient une clairance proche de 42 ml/min. Cela permet d estimer le Débit de Filtration Rénal (DFG) et correspond à une insuffisance rénale (IR) modérée. La Cystatine C permet aussi d estimer le DFG. L urée et l acide urique doivent être rapprochés de la Créatininémie. Leur augmentation est cohérente avec la Créatininémie. Il s agit également de marqueurs du DFG mais ceux ci sont moins précis. 2/8

3 L anémie arégénérative peut être liée à une diminution de la synthèse d Érythropoïétine (EPO) par le rein (car la patiente souffre d IR). De plus, les autres lignées sanguines ne sont pas touchées (l origine médullaire peut être exclue). La natrémie et la kaliémie de la patiente sont normales. Il n y a donc pas d atteinte au niveau de leur site de réabsorption (anse grêle de Henlé, tubules proximaux et distaux). L IR de la patiente est donc chronique. Dans les cas d IR aigue, on observe plutôt une hyperkaliémie. L étude de la Calcémie et de la Phosphorémie nécessite un dosage de la PTH et de la vitamine D. On définit une hypo ou hypercalcémie en fonction de la protidémie. Dans ce cas le taux de protéines plasmatiques est normal. Il y aurait bien une hypocalcémie ionisée. Cependant, il nous manque le ph sanguin pour conclure puisque une diminution de - ph (liée à une diminution des HCO 3 plasmatiques) entraine une augmentation du calcium ionisé. La vitamine D nécessite l action d une enzyme rénale pour être sous forme active : la 1α-hydroxylase. Dans le cadre d une IR, on a une diminution de la forme active de vitamine D et donc une diminution de l absorption de Calcium au niveau intestinal. Cela semble coller avec le fait que cette patiente a des apports importants en calcium. La patiente présente une hyperphosphorémie. Cela peut être lié à une diminution de la sécrétion de PTH (mais comme il y a hypocalcémie, cette sécrétion devrait être augmentée), à l IR dont est atteinte la patiente (le rein ne va pas filtrer les phosphates). Le Magnésium plasmatique est augmenté à cause de l IR de la patiente (défaut de filtration). IV) Synthèse L IR Chronique (IRC) dont est atteinte la patiente est le point de départ. L asthénie dont elle souffre est causée par cette IRC ainsi que les perturbations acido-basiques observées. Le diagnostic d IR repose sur l estimation du DFG, voire de sa mesure, ainsi que sur l interprétation du DFG (à quel niveau est l IR : légère, modérée, sévère, terminale). Séance Retour I) Le DFG a. Définition, Physiologie Le Débit de Filtration Glomérulaire correspond au volume de plasma filtré par les glomérules par unité de temps. Il a une valeur physiologique proche de 120 ml/min/1,73m 2 (on ramène toujours le DFG à la surface corporelle, pour pouvoir comparer les DFG des différentes personnes). Il correspond à la somme de filtration des néphrons fonctionnels et permet donc d estimer le nombre de néphrons fonctionnels dans les reins. Il y a environ 1 million de néphrons fonctionnels par rein. Leur nombre décroit physiologiquement tout au long de la vie. Une 3/8

4 lésion du glomérule entraine un arrêt du néphron. Une lésion plus en aval entrainera aussi une perte du néphron par la suite. La filtration glomérulaire est un phénomène passif dépendant de la loi de Starling : DFG = K f x PU f. - K f : coefficient d ultrafiltration. Il est fonction de la perméabilité de la membrane du glomérule et de la surface d échange, il peut donc varier sous l action des cellules mésangiales. - PU f : pression d ultrafiltration. Somme des différentes pressions s appliquant sur la membrane du glomérule. On additionne ce qui attire le contenu plasmatique vers la chambre urinaire Pression hydrostatique du capillaire glomérulaire Pression oncotique de la chambre urinaire On soustrait ce qui a tendance à retenir le contenu plasmatique dans le capillaire glomérulaire : Pression oncotique du capillaire glomérulaire Pression hydrostatique de la chambre urinaire Pour ajuster le DFG, le rein joue sur la pression hydrostatique du capillaire glomérulaire en faisant varier la vasoconstriction ou la vasodilatation des artérioles afférentes et efférentes. Une légère diminution des néphrons fonctionnels n est pas visible au niveau biologique. Dans ce cas, il y a compensation par les autres néphrons par un phénomène d hypertrophie. On observe une baisse du DFG lorsque plus de 50% des néphrons sont détruits, avant le DFG n est pas impacté. A partir de 50% de néphrons détruits, il ne peut plus y avoir compensation par hyperfonctionnement des néphrons sains et la relation néphrons fonctionnels / DFG est linéaire : pour un DFG de 60 ml/min/1,73m 2, la moitié d un DFG normal, on aura donc plus que 25% de néphrons fonctionnels. Les différents stades de la pathologie rénale sont définis par rapport au DFG. Ils conditionnent le diagnostic et le suivi de la pathologie rénale. Stade DFG Type Prise en charge (ml/min) I-II Maladie Rénale Chronique Anomalie biologique (protéinurie, hématurie, Élimination des facteurs de risque (ralentir progression), traiter HTA (MRC) leucocyturie) et imagerie III IRC Modérée Prévention et traitement des complications (anémie, hypovit.d, acidose), préservation du capital veineux pour futur abord pour dialyse, vaccination contre l HBV IV IRC Sévère Risque vital (coma urémique) V < 15 IRC Terminale Dialyse ou transplantation 4/8

5 Les étiologies de l IRC sont multiples : - Diabète sucré (1 ère étiologie d IRC) Glomérulopathie +++ (surveillance par la recherche d une microalbuminurie caractéristique d une fuite de protéines au niveau du glomérule) - Iatrogène (traitements néphrotoxiques : AINS, IEC, antifongiques, immunosuppresseurs, antibiotiques) Tubulopathie +++ (protéinurie tubulaire) - HTA, Athérome Néphropathies vasculaires - Maladie auto-immune par dépôt de complexes immuns (Ag/Ac) au niveau glomérulaire ou par atteinte auto-immune directe du rein - Infection (de l enfance surtout) Glomérulonéphrite +++ Remarque : les protéinuries d origine glomérulaires et tubulaires diffèrent. Une protéinurie d origine glomérulaire correspondra à la présence de protéines de haut poids moléculaire (> 10 kda ; atteinte du filtre qui filtre mal) dans les urines alors que celle d origine tubulaire correspond à des protéines de bas poids moléculaire (non dégradées ou non réabsorbées par les cellules tubulaires). La protéinurie est un facteur aggravant car elle va entrainer une fibrose interstitielle puis une HTA par activation du système Rénine Angiotensine Aldostérone (SRAA). b. Mesure et Estimation du DFG Notion de clairance et calcul du DFG La clairance plasmatique d une substance est le volume théorique de plasma totalement épuré de cette substance par unité de temps. Elle correspond à la concentration urinaire du produit multiplié par le débit urinaire divisé par la concentration plasmatique. Formule Dubois et Dubois : Cs = (Us x débit urinaire) / Ps On peut calculer la clairance de n importe quelle substance, mais l intérêt est de sélectionner un traceur qui : soit librement filtré ne soit ni réabsorbé, ni sécrété ne soit ni métabolisé, ni produit soit sans effet propre sur le rein Le calcul de la clairance d un tel traceur permettra ainsi de calculer le DFG. Les Gold Standard sont l Inuline et l EDTA 51Cr Inuline, polymère de fructose exogène, librement filtré au niveau du rein. On le perfuse pour obtenir une concentration continue, et on calcule la clairance en récupérant les urines et en mesurant leur volume et leur concentration. On fait pareil avec l EDTA 51Cr, sauf que le dosage se fait par mesure de la radioactivité. 5/8

6 On peut également estimer le DFG en calculant la clairance de la creatinine : traceur endogène, produit par le muscle, produit de dégradation de la créatine. Le problème de cette substance est qu elle est filtrée mais également sécrétée (dans une proportion qui correspond en gros à 20mL/min en termes de clairance) par le rein. On a donc une erreur de l ordre de 20% pour les sujets normaux (avec un DFG de l ordre de 120 ml/min, mais cette clairance peut largement surestimer le DFG d un IR avancé). Formules d estimation du DFG Les mesures de clairance sont assez complexes et couteuses à mettre en œuvre. On utilise donc des techniques moins précises, mais plus simples et plus rapides à réaliser, qui fournissent une estimation du DFG à partir du dosage sanguin de certains marqueurs comme la creatinine. Attention, on peut observer une creatininémie élevée, sans relation avec une dégradation de la fonction rénale notamment après un effort soutenu ou après un repas riche en protéines. Quoi qu il en soit, la creatininémie en elle-même est un mauvais marqueur de la «fonction rénale» car elle dépend, du sexe du patient, de sa masse musculaire, de son âge, de son ethnicité, On applique donc des formules pour estimer le DFG à partir de la créatininémie et d autres paramètres morphotypiques : sexe, poids, âge, ethnicité, surface corporelle, Formule de Cockroft-Gault (ml/min) 1976 : réalisée à partir de 249 hommes hospitalisés Fait intervenir : o Creatininémie o Genre o Âge o Poids Fournit la clairance de la creatinine. Pour une meilleure estimation, on peut ramener le résultat sur 1,73 m² avec une règle de 3 (en calculant simplement la surface corporelle du patient à partir de son poids et de sa taille. Voir formule Dubois et Dubois² ou Formule de Gehan et George) Problème, le poids et l âge sont des facteurs trop prépondérants dans la formule et elle dérive très vite. Au final, elle sous-estime le DFG des personnes âgées et surestime le DFG des obèses. 6/8

7 MDRD (Modification of the Diet in Renal Disease) (ml/min/1,73m²) F = femme AA = Afro américain Réalisée à partir de patients avec IR entre 18 et 70 ans. 4 paramètres entrent en jeu : o Creatininémie o Genre o Âge o Ethnicité Elle fournit directement une estimation du DFG. Enlève le paramètre poids qui n est pas fiable et élimine les problèmes liés à l obésité de la formule de CG. Il existe un MDRD complété avec albumine et urée pour personnes avec des anomalies de métabolisme. Formule CKD-EPI Formule très récente, à priori encore plus précise que le MDRD. En complément de la creatininémie, on peut utiliser un autre marqueur, la cystatine C. Protéine issue d un gêne de ménage, exprimé par toutes les cellules nucléées. Son expression est directement proportionnelle à la masse maigre. Inconvénient, cette protéine subit une filtration glomérulaire, et une réabsorption tubulaire totale puis une dégradation. Par conséquent, on ne retrouve pas de cystatine C dans les urines! On ne peut donc pas calculer sa clairance urinaire. Néanmoins, il existe des formules comme la CKD EPI mix qui permettent d estimer un DFG en combinant Creatinine et Cystatine C mais le gain de valeur prédictive n est pas significatif, on lui préfèrera la formule basée simplement sur la creatininémie. II) Autres perturbations dans l IRC L anémie et l acidose métabolique sont les signes les plus précoces apparaissant dans l IRC. La perturbation du bilan phosphocalcique apparaît plus tardivement, et souvent au stade d IRC modérée. Enfin, la natrémie et la kaliémie seront modifiées uniquement dans les stades terminaux d IRC. 7/8

8 L anémie : Elle est liée à un défaut de sécrétion d EPO (dont le stimulus est la PO 2 ) par les cellules péritubulaires spécialisées (diminution de leur nombre liée à la fibrose du tissu rénal). On observe donc une anémie arégénérative normocytaire (donc non liée à une carence martiale ou en B 9 /B 12 ). L acidose métabolique : Dans l IR, l acidose métabolique s installe à cause de 3 fonctions perdues. Génération d HCO - 3 de novo Réabsorption des HCO - 3 filtrés Élimination des H + génération de 4000 mmol/j d acides mmol sont produits par le métabolisme de l organisme et gérés par les Bicarbonates. 80 mmol/j sont apportées par l alimentation (les protéines animales) et vont être gérées par les tampons Phosphates et Ammoniaques. Dans l IR, on réabsorbe et on génère moins de bicarbonates. De plus, les ions H + sont moins éliminés. On a donc accumulation des H + et acidose. On a compensation pulmonaire au départ (mais elle est vite dépassée) par une diminution de la PCO 2. On peut mesurer : Débit urinaire des ions H + = acidité titrable (tampon phosphate) + Ammoniurie Bicarbonaturie ( 80 mmol/j normalement). Les urines sont donc normalement acides. La vitamine D : Sa forme active, le calcitriol, est obtenue par l action d une enzyme, la 1αhydroxylase. Cette enzyme est présente dans les cellules tubulaires proximales. Équilibre phosphocalcique : L hypovitaminose D entraine une diminution de l absorption de Ca 2+. On a donc augmentation de la sécrétion de PTH. Il va y avoir augmentation de la calcémie et de la phosphorémie. Cependant, l élimination des phosphates au niveau rénal ne se fera pas correctement à cause de l IR (début d accumulation chez la patiente). Natrémie/Kaliéme : Elles sont normales dans l IR modérée car on a mis en jeu du SRAA pour réabsorber le sodium et éliminer le potassium. 8/8

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