Examens biologiques en pathologie articulaire Cours de l'appareil locomoteur
Cryoglobulinémie
:
A -
DÉFINITION - TAUX
:
Une cryoglobuline est une immunoglobuline sérique possédant la
caractéristique physique de précipiter au froid, puis de se
redissoudre lors du réchauffement.
Cette définition exclut donc les
protéines précipitant au froid mais incapables de se redissoudre
secondairement (cryofibrinogène…).
Le taux d’une cryoglobuline dans le sang est très variable entre
10 µg et 50 g/L.
Historiquement, seules les quantités importantes de cryoglobulines étaient détectées et correspondaient le plus souvent
à des affections néoplasiques (syndrome lymphoprolifératif…).
Avec
les progrès des techniques d’isolement, la fréquence des détections
positives s’est considérablement accrue traduisant l’abaissement des
seuils de sensibilité des diverses méthodes utilisées.
On détecte
actuellement de façon courante des cryoglobulinémies de taux faible
de moins de 100 µg/L, se pose alors la question de la signification
pathologique qui n’est pas toujours évidente.
La présence d’une cryoglobulinémie à taux faible dans des sérums humains normaux
est une situation clinique fréquente dont la signification
pathologique en clinique n’est pas démontrée.
B - MÉTHODE DE DÉTECTION :
La température de cryoprécipitation varie entre 10 et 37 °C.
Lorsque
cette température est proche de celle de l’organisme, le prélèvement
sanguin doit être effectué avec de nombreuses précautions afin
d’éviter la précipitation qui fausserait le résultat ultérieur.
L’utilisation de matériel chauffé, dans une pièce réchauffée et en
transportant le prélèvement dans un flacon hermétiquement protégé
est indispensable pour la validité du résultat.
Après centrifugation,
le sérum du patient est déposé à 4 °C dans un tube fin pendant
plusieurs jours afin de permettre la précipitation et la détection de
la cryoglobuline.
Le cryoprécipité est ensuite lavé et redissolu
plusieurs fois.
On en précise la température de précipitation, puis la cryoglobulinémie est dosée (méthode approximative par mesure du
cryocrite ou dosage pondéral des protéines).
L’électrophorèse
permet d’apprécier le nombre et la mobilité des diverses fractions
du cryoprécipité.
L’analyse par immunoélectrophorèse identifie le
nombre, la classe des diverses immunoglobulines présentes, établit
leur caractère monoclonal ou non, en en précisant le type de la
chaîne légère.
C - CLASSIFICATION :
La classification de Brouet classe les cryoglobulines en trois
groupes.
1- Type I :
Les cryoglobulinémies de type I sont constituées par une seule
population d’immunoglobuline monoclonale.
Elles représentent
environ un tiers de l’ensemble des cryoglobulines.
Dans ce cas, le cryoprécipité comporte uniquement une immunoglobuline
monoclonale, le plus souvent de la classe IgM, plus rarement IgG,
tout à fait exceptionnellement IgA ou composé de chaînes légères
exclusives.
Leur taux sérique est en général élevé, de l’ordre de
plusieurs grammes par litre et facilement détectable.
Ces
immunoglobulines sont strictement normales sur le plan fonctionnel.
Le type I s’observe au cours des proliférations tumorales :
lymphome, leucémie lymphoïde chronique, maladie des
agglutinines froides, maladie de Waldenström et myélome ; mais est
également observé au cours des hépatopathies : hépatites
chroniques, hépatites auto-immunes, cirrhose biliaire primitive ou
cirrhose post-hépatitique.
2- Type II :
Le type II regroupe les cryoglobulines mixtes avec un composant
monoclonal. Ce type représente environ un tiers des
cryoglobulinémies.
Le cryoprécipité contient deux
immunoglobulines dont l’une est monoclonale.
Il s’agit le plus
souvent en fait de complexes immuns.
Les cryoglobulines IgM-IgG
sont les plus fréquentes, le constituant monoclonal étant alors formé
de l’IgM qui reconnaît en général un déterminant antigénique présent sur le fragment Fc de l’IgG polyclonale.
La chaîne légère de
l’IgM est pratiquement toujours de type kappa.
Les complexes lgGIgG
ou les IgA-IgG sont plus rares.
Enfin, si l’immunoglobuline
monoclonale reconnaît la fraction Fc des IgG, il s’agit alors d’un
facteur rhumatoïde monoclonal, capable d’activer le complément.
La concentration sérique des cryoglobulinémies de type II est en
général de l’ordre du gramme.
La dénomination « cryoglobulinémie essentielle » correspond aux
cryoglobulines de type II pour lesquelles aucune origine ni aucune
étiologie ne peut être précisée.
Cette dénomination est un abus de
langage.
C’est en effet dans cette circonstance que le rôle direct du
virus de l’hépatite C est reconnu depuis une dizaine d’années.
Les maladies associées à ces cryoglobulinémies de type II sont
parfois des proliférations tumorales ; le plus souvent des maladies
auto-immunes (maladie lupique et syndrome de Sjögren,
polyarthrite rhumatoïde, vascularite systémique, maladie musculaire
inflammatoire idiopathique…) ou encore des maladies infectieuses
qu’elles soient virales (rétrovirus, cytomégalovirus, parvovirus B19,
virus des hépatites A et B), d’origine bactérienne au cours des
endocardites, de la syphilis, de la maladie de Lyme ou au cours des
parasitoses telles que la toxoplasmose, l’échinococcose, la
schistosomiase, le paludisme, le kala-azar…
Il faut reconnaître qu’actuellement, la majorité des cryoglobulines
de type II sont liées à l’infection par le virus de l’hépatite C.
La
présence du virus est retrouvée dans plus de la moitié des cryoglobulinémies mixtes en France, un peu plus dans le Sud de
l’Europe, un peu moins dans le Nord.
La recherche systématique de
l’infection par le virus de l’hépatite C chez des patients porteurs
d’une cryoglobulinémie de type mixte est positive dans la moitié
des cas, justifiant la réalisation systématique de cet examen.
3- Type III :
Les cryoglobulinémies mixtes polyclonales de type III sont
dépourvues de tout composant monoclonal.
Elles représentent 30 à
50 % du total des cryoglobulines.
Leur taux est le plus souvent
faible, de l’ordre de la centaine de milligrammes.
Il s’agit en majorité
de complexe IgM-IgG ou parfois IgM-IgG-IgA. Les complexes de
cryoglobulinémie de type III sont souvent composites, pouvant
contenir du complément, des antigènes variés, du fibrinogène…
On
peut les considérer comme des complexes immuns circulants.
Une
activité de type facteur rhumatoïde est souvent présente, capable de
reconnaître à la fois les IgG de malade et celles de lapin, ce qui les
rapproche donc des facteurs rhumatoïdes classiques.
Ces cryoglobulinémies de type III sont le plus souvent rencontrées
au cours des maladies auto-immunes, puis, par ordre de fréquence
décroissante, au cours des hépatopathies chroniques, des maladies
infectieuses et des hémopathies.
Aucune étiologie n’est retrouvée
dans un quart des cryoglobulinémies de type III.
Système du complément :
A - DÉFINITION :
Le système de complément désigne un ensemble de protéines
essentiellement plasmatiques doué de propriétés de reconnaissance
et de propriétés effectrices.
Le système est dénommé ainsi parce qu’il
vient compléter l’action des anticorps dans la défense
antibactérienne.
Ces propriétés lui permettent, en effet, de distinguer
des structures étrangères à l’organisme, en particulier des structures
bactériennes.
Le pivot central du système du complément est formé de la fraction
C3 auquel aboutissent deux voies dites classique et alterne.
De là,
naît une voie finale commune développant une action cytolytique
par le biais d’un complexe d’attaque, membranaire.
La voie classique comporte les composants C1, C4 et C2, elle s’active
lorsque le composant C1q reconnaît un complexe immun entraînant
ensuite l’activation en cascade de C1r et de C1s (les deux autres
composants de C1), puis l’activation de C4 et de C2 aboutissant à la
formation de C4b2a, ou « C3 convertase de la voie classique ».
L’engagement de la voie alterne qui comprend les composants C31
B et D se fait lorsqu’un des fragments de C3 dénommé C3B-like
rencontre une surface cellulaire bactérienne.
La cascade d’activation
se propageant induit la formation de la « C3 convertase alterne ».
La C3 convertase va cliver le fragment C3 tout en générant une
boucle d’autoamplification.
L’engagement de la voie finale,
comportant les composants C5b-C6-C7-C8 et C9 se fait alors
aboutissant au complexe de l’attaque membranaire capable de
perforer les membranes cellulaires.
À tout instant de cette cascade enzymatique de nombreux facteurs
de régulation interviennent à tout niveau, tendant à limiter
l’autoactivation du processus.
La formation du complexe d’attaque membranaire n’est pas la seule
fonction biologique de ce système.
Un certain nombre de fragments
protéiques libérés lors des cascades ont une activité biologique
propre.
Il en est ainsi des anaphylatoxines C3a-C4a et C5a capables
de susciter une réponse de type anaphylactique (c’est le cas de C3a
ou de C5a) ou de développer des propriétés de type chimiokine
(c’est le cas de C5a) ou enfin de déclencher la production et la
libération de certaines cytokines telles que l’interleukine 1 ou
d’activer la production des lipo-oxygénases et cyclo-oxygénases
(c’est encore le cas du C5a).
Les fractions C4b et C3b sont capables
d’opsoniser des particules étrangères.
L’opsonisation permet
d’accélérer la phagocytose grâce à la reconnaissance de ces
fragments par des récepteurs spécifiques CD35, CD11 et CD18.
B - DOSAGE :
Les tests de mesure biologiques doivent être entrepris le plus
rapidement possible après prélèvement afin d’éviter de fausser les
résultats.
On peut schématiquement identifier deux types de dosage,
d’une part des dosages quantitatifs des protéines de complément en
général ou en particulier, réalisés par immunodiffusion radiale et
par électro-immuno-diffusion et des dosages fonctionnels mesurant
l’activité fonctionnelle de tel ou tel composant du complément : on
peut ainsi étudier de manière fonctionnelle la voie classique par le
dosage du CH50, la voie alterne, la mesure de l’activité des
composants C1 à C9 ainsi que la mesure de l’activité directe du
complément par des dosages du C3-dg ou du C3-d et la mesure de
l’activité des divers inhibiteurs.
C
- CLINIQUE
:
Des situations d’hypercomplémentémie sont liées à un phénomène
inflammatoire général, s’observant dans la plupart des affections
dites systémiques, dans les maladies infectieuses, les affections
néoplasiques métastatiques…
Les hypocomplémentémies peuvent être le fait d’un déficit
congénital. Des cas de déficit de pratiquement tous les composants
du système complémentaire ont été décrits.
Il existe des associations
entre certains déficits congénitaux tels que le déficit en C2 et en C4
et la maladie lupique.
Les déficits acquis s’observent au cours des glomérulonéphrites, des
maladies infectieuses systémiques sévères.
Il s’agit alors d’un excès
de consommation des différents composants touchant soit la voie
alterne soit la voie classique.
Au cours des poussées du lupus érythémateux disséminé, on note
également une activation de la voie classique (en général associée à
une atteinte rénale).
Au cours de la polyarthrite rhumatoïde, les
déficits du complément sont exceptionnels : on note un abaissement
du taux de C4 au cours des vascularites systémiques.
Au cours des cryoglobulinémies essentielles, il existe un abaissement
des taux et une consommation de la voie classique.
Le dosage séquentiel des composants C3 et C4 ou des produits de
dégradation : Bb, C3d, C4d … a été proposé pour suivre un malade
souffrant de lupus, notamment les formes avec atteinte rénale, sans
déficit congénital en un composant.
Immunoglobulines monoclonales
:
Par définition, une immunoglobuline monoclonale est formée d’une
seule population d’immunoglobulines identiques toutes issues d’une
seule population homogène (un clone) de lymphocyte B.
Dans
l’absolu, il serait nécessaire de démontrer que toutes ces chaînes
d’immunoglobulines dites monoclonales possèdent à la fois le même
type de chaînes lourdes et de chaînes légères, la même constante
d’affinité, les mêmes idiotypes…
Mais en pratique clinique, on se
contente de vérifier que la mobilité électrophorétique est identique
et que toutes ces molécules portent les mêmes chaînes lourdes et
légères.
Une immunoglobuline monoclonale est suspectée devant la présence
d’une « bande étroite » à l’électrophorèse des protéines dans la zone
normale ou en amont de la zone normale de migration des
immunoglobulines.
Lorsque le pic est de petite taille, il peut passer
inaperçu.
Après cette phase de détection, une phase d’identification fait appel
à des techniques d’immunoélectrophorèse ou d’immunofixations à
l’aide d’anticorps spécifiques.
Ces méthodes de détections peuvent être appliquées à l’ensemble
des liquides biologiques.
Trois circonstances peuvent être identifiées :
– immunoglobuline monoclonale sérique entière ;
– immunoglobuline monoclonale sérique entière avec chaînes
légères libres dans le sang et/ou dans les urines ;
– chaînes légères monoclonales libres, isolées dans les urines ou
autrement dénommées protéines de Bence-Jones.
Les immunoglobulines monoclonales sont explorées
systématiquement à la recherche d’une étiologie.
On les détecte ainsi
au cours des maladies auto-immunes (lupus érythémateux
disséminé, polyarthrite rhumatoïde et syndrome de Gougerot-Sjögren…) mais également au cours de la maladie de Waldenström,
du myélome multiple des os et de toutes les proliférations malignes
lymphoïdes.
Des gammaglobulines monoclonales peuvent aussi être
observées au cours des cancers, des maladies infectieuses
chroniques, des hépatopathies….
Dans un nombre non négligeable de cas, les immunoglobulines
monoclonales sont considérées comme idiopathiques en raison de
l’absence de constatation d’une affection étiologique reconnue.
Protéines de l’amylose :
A - CARACTÈRES GÉNÉRAUX
:
Les protéines de l’amylose forment un ensemble de molécules
capables de se déposer dans des structures extracellulaires en
adoptant des changements structurels et de réaliser des interactions
avec la matrice extracellulaire pour former des fibrilles d’amylose.
Les tissus amyloïdes ont en commun des particularités tinctoriales,
leur aspect fibrillaire en microscopie électronique et une structure conformationnelle bêta plissée.
Les caractéristiques générales de
l’amylose en microscopie optique sont une coloration en rose par
l’hématoxyline-éosine-safran, une biréfringence jaune, verte après
coloration par le rouge Congo et une fluorescence après coloration
par la thioflavine.
En microscopique électronique, la substance est
formée de fibrilles d’une dizaine de nanomètres de diamètre, de
longueurs variables disposées au hasard.
L’étude en diffraction au
rayon X confirme la conformation en feuillet bêta plissé
perpendiculaire au grand axe de la fibrille.
L’analyse biochimique
montre que l’amylose est toujours constituée de deux groupes de
molécules, d’une part des composants communs essentiellement le
composant amyloïde P, l’apolipoprotéine E, des glycosaminoglycanes
et d’autres molécules accessoires.
D’autre part, s’y associe
une protéine spécifique d’un type d’amylose à la base de la
classification des protéines.
B - CLASSIFICATION DES COMPOSANTS PROTÉIQUES
DE L’AMYLOSE :
Le composant amyloïde P est présent dans tous les types d’amylose,
c’est une alpha-1-glycoglobuline qui provient d’une substance
sérique circulant sous le nom de serum amyloid P component ou SAP.
La synthèse et la dégradation de ce composant P sont hépatiques.
Les glycosaminoglycanes sont avec le composant P un des
composants communs de l’amylose.
Il s’agit de protéoglycanes représentés essentiellement par l’héparane sulfate, le chondroïtine
sulfate et le dermatane sulfate, eux-mêmes par ailleurs composants
majeurs de la matrice extracellulaire.
Les protéines amyloïdes proprement dites comportent une vingtaine
de membres dans la classification élaborée en 1999.
1- Protéines principales :
La protéine AL : la séquence des acides aminés de la fibrille
amyloïde AL est analogue à la région variable d’une chaîne légère
d’immunoglobuline kappa.
Cette variété d’amylose AL est ainsi
dénommée pour amyloid light chain.
Dans les dépôts d’amylose AL
on trouve les chaînes légères dans leur intégralité.
La protéine AH : il s’agit de fragment de chaînes lourdes gamma
d’où le nom de amylose AH pour amyloid heavy chain.
La protéine AA : la protéine AA pour amyloid associated est en cause
dans l’amylose des processus inflammatoires chroniques (infections,
maladies inflammatoires chroniques…) et dans certaines formes
d’amyloses héréditaires telles que la maladie périodique et le
syndrome de Mückle-Wells.
Elle dérive d’une protéine plasmatique
appelée SAA pour serum amyloid associated formant en fait une super
famille bien conservée chez les vertébrés.
Les deux isoformes
principales sont SAA1 et SAA2.
Ces protéines appartiennent à la
famille des protéines de la phase aiguë de l’inflammation sous la
dépendance des cytokines pro-inflammatoires et synthétisées par le
foie.
Leur concentration sérique s’élève considérablement au cours
des phénomènes inflammatoires.
La protéine Ab2M : dans l’amylose des hémodialysés, les fibrilles
sont constituées exclusivement de bêta-2-microglobuline qui
s’accumule chez les patients insuffisants rénaux en raison de
l’absence de catabolisme rénal de la protéine.
La protéine ATTR : dans les amyloses héréditaires autosomiques
dominantes, les fibrilles d’amylose sont composées essentiellement
de transthyrétine appelée aussi préalbumine dont la synthèse est
essentiellement hépatique.
2- Autres protéines :
D’autres protéines amyloïdes telles que la gelsoline,
l’apolipoprotéine A1, les chaînes du fibrinogène, le lysozyme, la
kératoépithéline… sont incriminées dans la genèse d’autres formes
plus rares d’amylose.
Les protéines des amyloses cérébrales sont observées dans un
groupe de maladies très polymorphes sur le plan clinique
comportant en particulier la maladie d’Alzheimer, la trisomie 21,
l’angiopathie amyloïde cérébrale…, les protéines amyloïdosiques
impliquées dans ces affections sont dénommées Ab, APrP et ACys.
Enfin, citons les associations très particulières entre certaines
pathologies tumorales des maladies endocrines et la présence
d’amylose locale.
Ces protéines sont générées directement par les
cellules tumorales (cancer médullaire de la thyroïde, amylose des
îlots de Langerhans…).
C - DIAGNOSTIC :
Le diagnostic de l’amylose repose sur la mise en évidence du dépôt
amyloïde dans le tissu. Historiquement, la biopsie rectale était la
méthode la plus utilisée avec une sensibilité de 85 %.
D’autres
méthodes tentent de supplanter la biopsie rectale, surtout pour des
raisons de commodités, citons l’aspiration ou la biopsie de graisse
sous-cutanée abdominale, la biopsie gingivale, la biopsie des glandes
salivaires accessoires, la biopsie cutanée…
La biopsie d’un organe
cliniquement symptomatique est toujours rentable (lorsqu’elle est
faisable) sur le plan diagnostique.
Le diagnostic de variété de l’amylose repose sur l’interrogatoire
personnel et familial et l’examen clinique.
En faveur d’une amylose
AA, il faut rechercher la notion d’une maladie inflammatoire
chronique ; une histoire familiale est à évoquer systématiquement
devant une neuropathie périphérique ou une atteinte rénale
cardiaque ou oculaire ; enfin une amylose AL doit être évoquée
devant certains signes cliniques spécifiques tels que le purpura ou
les troubles de la coagulation et surtout une prolifération lymphoplasmocytaire.
La caractérisation moléculaire des protéines en cause fait appel à
des techniques de marquage spécifiques en laboratoire spécialisé
(méthodes immunohistochimiques et immunoenzymatiques sur
coupe), puis ensuite à une caractérisation des anomalies génétiques
dans les formes familiales.