De la chaîne légère à la toxicité rénale Laboratoire de Biochimie AS Bargnoux, AM Dupuy, S Badiou, JP Cristol Service de Néphrologie L. Patrier, B. Canaud Service d Immunologie C. Cognot
Les Chaînes lègères libres, Le rein et l os : une valse à deux temps? Les fonctions rénales : une clé pour l interprétation des chaînes légères Néphrotoxicité des Chaînes légères libres
Métabolisme des CLL _ production: 500mg/j _ production CLL kappa X 2 / CLL lambda _ CLL kappa: monomère 22.5 kda _ CLL lambda: dimère 45 kda _ ½ vie = 2 à 6H
Métabolisme rénal des CLL _ Filtration glomérulaire (PM < albumine) _ Réabsorption par le TCP et catabolisme rénale par les lysosomes _ Sécrétion TCD et élimination urinaire (faible) Bradwell et al, 2007
Chaînes légères k et l : Des spécificités rénales? La diminution du débit de filtration glomérulaire : augmentation des CLL sériques κ et λ augmentation ½ vie jusqu à 2 à 3 jours Atteinte différente en fonction du type : A fonction rénale normale : - CLL κ (PM 22,5 kda) est environ 3 fois plus rapides que les CLL λ (PM 45 kda) - vitesse de catabolisme identique A fonction rénale altérée : - augmentation des CCL κ plus importante - augmentation du ratio κ:λ de l ordre de 1.8:1 Bradwell et al, 2007
Impact de la fonction rénale sur les taux sériques de CLL (aspect quantitatif) 60 15 Kappa Lambda Serum creatinine 0.697 0.701 Cockroft-Gault formula 0.521 0.490 MDRD 0.631 0.613 Cystatin C 0.778 0.727 N=688 CKD Hutchison et al, cjasn 2008
Les taux sériques de CLL augmentent avec l âge : l effet des fonctions rénales CLL L κ CLL L λ N=282 Katzmann et al, Clin Chem 2001
L IRC une épidémie silencieusse % Pourcentage de Cockcroft <60 ml/min 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2% 2% 5% 1% 1% 1% 3% 11% 10% 27% 30% 48% 64% 79% 18-29 30-39 40-49 50-59 Age 60-69 70-75 Plus de 75 F H
Les taux sériques de CLL augmentent avec l âge : l effet des fonctions rénales CLL κ Cystatine C CLL λ N=282 Katzmann et al, Clin Chem 2001
Impact de l âge sur les taux sériques de CLL: rôle de la fonction rénale? CLL κ /cystatine CLL λ /cystatine => L augmentation des CLL est liée à la fonction rénale Katzmann et al, Clin Chem 2001
Impact de la fonction rénale sur le ratio κ/λ (aspect qualitatif) 3.1 60 15 1.65 0.6 0.26 1.1 0.37 «Intervalle de référence» en population normale «Intervalle de référence» proposé chez l IR Hutchison et al, cjasn 2008
Impact sur le diagnostic du myélome en cas d IRA IRA et myélome λ IRA et myélome κ IRA seul Contrôles Ratio κ/λ normal Ratio κ/λ proposé [0.37-3.1] Amélioration de Surestimation la spécificité: des k Réduction du Risque nombre de faux positifs Hutchison et al, BMC Nephrology 2008
Exploration des chaînes légères libres en transplantation Gammapathies chez le transplanté : - prévalence 13 % des transplantés rénaux - 50 % sont des gammapathies monoclonales y compris MGUS - 60 80 % Ig G k Chakalarovski, 2000 Syndromes lymphoprolifératifs post transplantation : -Prévalence 1,18 % Myélome 0,24 % survie à 10 ans : 26% (< LMH, LMNH, leucémie) Caillard, AJT 2006, Registre Français
Chaînes légères en Tx rénale Service de Néphrologie et Transplantation du Pr Mourad _ N = 97 Tx rénaux (65 hommes / 32 femmes) _ Âge: 52.6 [19.8 72.9] ans _ Délai post-transplantation : 2.2 [0.3 17.1] ans _ MDRD: 44.2 [13.3 116] ml/min/1.73m² _ Dosage Kappa et lambda libres Freelite Binding Site sur automate Spa plus
Chaînes légères et Tx rénale 80 70 60 50 40 30 20 10 0 CLL Kappa 22.38 [6.39 68.91] mg/l 19.4 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 CLL Lambda 15.66 [7.29 50.81] mg/l 26.30 3.30 5.71 Existe-t-il une Pathologie des CLL k?
Chaînes légères et Tx rénale Interprétation en fonction du DFG? 3.1 IRA seul 2.75 2.5 Contrôles 2.25 2 1.75 1.5 1.25 1.75.5 Ratio κ/λ 1.34 [0.57-2.67] 1.65 1.1 0.6 0.26 0.37 Ratio κ/λ normal Ratio κ/λ proposé [0.37-3.1]
De la chaîne légère à la toxicité rrénale : La connaissance des fonctions rénales est indispensable à l interprétation des chaînes légères libres : D un point de vue quantitatif D un point de vue qualitatif Comment apprécier la fonction rénale dans le cadre d un syndrome plasmocytaire? Sujet souvent agé Sujet en hypercatabolisme
La créatinine : des limites extrarénales liées au catabolisme musculaire Facteurs extra-rénaux Masse musculaire Catabolisme musculaire Inflammation Dénutrition sévère Apports alimentaires Age avancé : A 60 ans, un GFR de 60 ml/min/m 2 correspond à : 88,4 µm Américaine Anglo-saxone 99 µm Afro-americaine 114 µm Americai Anglo-saxon 135 µm afro-americain
Créatinine : importance de l âge DFG (m ml/min/1,73m2) 120 90 60 30 0 Stade 1-2 Stade 3 Stade 4 Stade 5 1500 1250 1000 750 500 250 0 Cré éat µm 40 ans 50 ans 60 ans 70 ans 80 ans
Le catabolisme musculaire lié au myélome mg/kg/j EER + Myélome Index de Créatinine 17.5 13.9 13 12.9 11.5 Dexa velcade Dexa velcade J1 J7 J15 J30 J45 72 Kg 60 Kg
La cystatine est-elle un marqueur alternatif? Protéine non-glycosylée - Inhibiteur des protéases PM = 13250 D Production cellulaire à taux constant (après 3 mois de vie) Cellules nuclées (taux sanguin de 0,50 à 0,98 mg/l) Indépendant de la masse musculaire, du sexe, et de l age (entre 3 mois et 70 ans) Avant 3 mois : plus élevée Après 70 ans : augmente avec le déclin du FG Filtration glomérulaire Non sécrété par le tubule Réabsorbé par tubule mais totalement dégradé
Les limites de la cystatine : Facteurs extrarénaux : Age au delà de 70 ans (mais déclin des fonctions rénales ) Steroides à forte dose Thyroide Inflammation Prolifération tumorale et plasmocytaire? Facteurs analytiques : Standardisation Filler et al., Clincal Biochemistry, 2005 Newman, Ann Clin Biochem, 2002 Laterza, Clin Chem, 2002
Cystatine C et inflammation chez le sujet agé : The health, aging, and body composition study Keller et al, KI 2007; 71, 239 244.
Cystatine et Myélome : Les liaisons dangereuses? Analyse de l expression génique au cours du myélome : -250 génes sont surexprimés dont des gèes du cycle cellulaire (Cycline D1, c- myc, CDC34), de la transduction du signal (ABL Tyrosine Kinase, rho proteine) et la Cystatine C (X50) - 159 sont sous exprimés genes - Confirmation des résultats par détermination de la protéine De Vos J. et al., Oncogen 2002
Le taux de Cystatine C est-il lié à la fonction rénale ou à l activité du myélome Myélome Controles (IRC) Finney et al., CCA 2001
Cystatine : données analytiques 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 2.10 1.90 1.70 1.50 1.30 1.10 0.90 0.70 Pool 1: 0.75 ± 0.13mg/L [0.57-0.92] Pool 5: 1.56 ± 0.22mg/L [1.16-1.83] - Plusieurs kits de dosage : Méthodologie PENIA PETIA Anticorps : Siemens Dako Binding site Gentian.) - Transférabilité? - Conséquence sur l estimation du DFG? 0.50 Niveau 5 E. Cavalier, Groupe de travail SFBC, CNBH Montpellier 2009
LA cystatine Bionding-site : Vers une interprétation intégrée CCL et fonctions rénales 2,00 1,74 1,75 Binding Site 1,80 1,50 1,47 1,31 Siemens/BNII 1,60 1,13 1,06 1,40 1,02 Dako/Olympus 0,81 0,82 0,91 0,90 1,20 0,80 0,60 0,69 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 pool 1 pool 2 pool 3 pool 4 pool 5
Corrélation cystatine Binding Site Service de Néphrologie et Transplantation du Pr Mourad 99 Tx rénaux _ 64 hommes, 35 femmes _ âge moyen: 50.7±12.4 ans _ durée de greffe: 3.8 ±3.9 ans Binding Site cystatin C 4 3,5 3 2,5 BS = 1.08 Siemens + 0.20 r²= 0,89 2 1,5 1 0,5 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 Binding Site cystatin C Siemens cystatin C 4 3,5 BS = 1,21 Dako - 0,03 3 r²= 0,92 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Dako Cystatin C
La cystatine : une aide au pronostic du myélome? médiane de su urvie (mois) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Créat < 2mg/dl N= 756 Myélomes P<0.001 Créat >2mg/dl remissio on (%) 60 40 20 0 Réponse au traitement P<0.05 fonction rénale normale IR au diagnostic Eleuthrakis V, Leuk Lymphoma, 2007 Blade, Arch Intern Med, 1998
La cystatine C: un facteur de survie? N=157 patients avec myélome Terpos et al, Haematologica 2009
La cystatine C: un facteur de survie? N=157 patients avec myélome Terpos et al, Haematologica 2009
La cystatine C: un reflet de la fonction rénale et des lésions osseuses dans le myélome Terpos et al, Haematologica 2009
De la chaîne légère à la toxicité rrénale : La connaissance des fonctions rénales est indispensable à l interprétation des chaînes légères libres : D un point de vue quantitatif D un point de vue qualitatif Apprécier les fonctions rénales au cours des désordres plasmocytaires : Estimer les biais extrarénaux liés à la créatinine La cystatine, malgré son lien avec le myélome, apparaît comme prometteuse La cystatine est un marqueur pronostic L épuration des CLL est-elle possible?
La plasmaphérèse: des résultats contradictoires dans le myélome Leung et al, Kidney Int 2008
La plasmaphérèse: des résultats contradictoires dans le myélome Clark et al, Ann Intern Med 2005
La plasmaphérèse : rebond rapide des CLL Cserti et al, Transfusion 2007
Effet de la dialyse chez IRC sans gammapathie monoclonale CLL κ CLL λ * 90 140 80 70 60 50 120 100 80 40 30 20 10 60 40 20 0 LF HF PMMA 0 LF HF PMMA Pas de modifications des CLL sauf avec la membrane PMMA (adsorption?) TK WB Cohen et al, NDT 2002
Membranes «High cutoff» Serum lambd da (mg/l) Dialysat lamb bda (mg/l) Cutoff: > 45 kda _ 1 séance _ durée: 6 heures - Perte d albumine - Coût Gambro HCO 1100 Hutchinson et al JASN 2007
Membranes «High cutoff» _ Myélome IgG Kappa _ Cast nephropathy _ Chimiothérapie associée (dexa-thalidomide) _ 13 séances de dialyses _ Durée 4.8 [2-8] heures Gambro HCO 1100 Hutchinson et al JASN 2007
Membranes «High cutoff»: quelle efficacité? _ néphropathie myélomateuse avec IRA nécessitant la dialyse (n=19) _ Chimiothérapie + dialyse extensive avec membrane «high cutoff» 63 81 94 N=6 Arrêt chimio 14/19 patients 13/13 et 1/6 P<0.001 63 81 94 N=13 P<0.01 Hutchinson et al,cjasn 2009
Epuration Chaînes légères par HDF.7.6 % réduction CLL κ 2 1.8 1.6 Avant Ratio κ/λ Après.5.4.3.2.1 CLL λ 1.4 1.2 1.8.6.4 1.1 0.6 0.2 54.4 [41.8-63.2] 23.7 [8.1-34] 1.08 [0.66-1.89] 0.6 [0.41-1.06]
Chaînes légères et HDF Service de Néphrologie et Hémodialyse du Pr Canaud N = 19 séances d hémodiafiltration Avant Après Ratio κ/λ normal Ratio κ/λ proposé [0.37-3.1] IRA seul Contrôles
Des Chaînes lègères libres à la néphrotoxicité : Une valse à trois temps La connaissance des fonctions rénales est indispensable à l interprétation des chaînes légères libres : D un point de vue quantitatif D un point de vue qualitatif Apprécier les fonctions rénales au cours des désordres plasmocytaires : Estimer les biais extrarénaux liés à la créatinine La cystatine, malgré son lien avec le myélome, apparaît comme prometteuse La cystatine est un marqueur pronostic Les nouvelles méthodes d épuration extra rénale permettent l épuration des CLL : Utilisation de membrane high cutoff Développement des techniques HDF (convectives et diffusives)