Notes d'exploration biochimique des fonctions hépatiques

Exploration Biochimique des Fonctions Hépatiques

Introduction

• Le foie est un organe situé dans l'hypochondre droit, pesant environ 1,5 kg.
• Il a un rôle métabolique central et un pouvoir de régénération.
• Les pathologies hépatiques aiguës et chroniques sont fréquentes et nécessitent des examens de marqueurs biochimiques.

Objectifs

• Connaître les différents examens d'exploration du foie.
• Différencier les principales pathologies hépatiques.

Classification des Tests Hépatiques (Fauvert)

• Il existe 5 groupes de tests:
  1. Test de rétention biliaire
  2. Test de cytolyse hépatique
  3. Test d'épuration plasmatique et de détoxication
  4. Test d'activité métabolique
  5. Test de la réaction inflammatoire
• Des examens complémentaires peuvent être ajoutés selon les besoins diagnostiques.

1. Test de Rétention Biliaire

• Explore le syndrome de Cholestase (diminution ou arrêt de l'évacuation biliaire).
  • Cholestase intra-hépatique
  • Cholestase extra-hépatique
• Conséquences: Les constituants normalement éliminés par la bile se retrouvent dans le sang.

Paramètres Biochimiques

• Bilirubine
• Enzymes:
  • Phosphatases Alcalines (PAL)
  • Gamma-Glutamyl Transférase (GGT)
• Cholestérol total

La Bilirubine

• Définition: Produit final de la dégradation de l'hème.
  • Source: Dégradation de l'hémoglobine et d'autres hémoprotéines.
  • Débute dans le Système Réticulo-Endothélial et se termine dans le foie.
  • Élimination: Dans la bile.
  • Rôle: Anti-oxydant, importance chez le Nouveau-Né.
• [bilirubine] > 70 \mumol/L => Ictère (coloration jaune des téguments).

Métabolisme de la Bilirubine

• Étapes principales:
  1. Hémoglobine → Bilirubine Non Conjuguée (NC)
  2. Bilirubine NC transportée dans le sang liée à l'albumine.
  3. Conjugaison hépatique de la bilirubine (UDP-glucuronyl transférase).
  4. Excrétion dans la bile.

Conjugaison Hépatique de la Bilirubine

• L'enzyme UDP-glucuronyl transférase ajoute deux groupements d'acide glucuronique à la bilirubine.

• Production de conjugués diglucuronides (ou mono-) = acylglucuronides plus solubles dans l'eau.

• L'augmentation de la solubilité aqueuse facilite l'excrétion biliaire.

• Transformation au niveau de l'intestin:

  • Adulte : BRB → Stercobiline (selles) et Urobiline (urines)
  • Fœtus: Déconjugaison par la β glucuronidase Foetale: passage dans le placenta → conjugaison maternelle + excrétion
  • NNé: Élimination de méconium (BRB conjugué+++, Sels Biliaires)

Prélèvement et Dosage de la Bilirubine

• Prélèvement: Sérum ou plasma recueilli sur héparinate de lithium.
• Précautions:
  • Protection des prélèvements à l'abri de la lumière (BRB photo-oxydable).
  • Examen d'urgence (néonatologie).
• Méthode de dosage:
  • Dosage par colorimétrie après diazotation.
  • Détermination par chromatographie liquide haute pression (HPLC).

Valeurs Usuelles de la Bilirubine

• Sujet Adulte:
  • B Total < 17 \mumoles / L (< 10 mg/L).
  • B Direct < 3.4 \mumoles / L (< 2 mg/L).
• Pédiatrie:
  • Seuil critique pour bilirubine nouveau-né < 10 jours: BT > 250 \mumoles/L.

Variations Pathologiques de la Bilirubine

• BRB libre:
  • Destruction exagérée des hématies.
  • Déficit de la glucurono-conjugaison:
    • Maladie de Gilbert
    • Maladie de Crigler Najjar
• BRB conjuguée:
  • Maladies congénitales par défaut d'excrétion:
    • Maladie de Dubin-Johnson
    • Syndrome de Rotor
  • Cholestases intra et extra-hépatiques

Ictère: Classification Topographique

• Pré-hépatique:
  • Hyperhémolyse
  • Maladie de Gilbert
• Intra-hépatique:
  • Déficit de la Conjugaison
    • Sd de Crigler Najjar
  • Par défaut d'excrétion
    • Sd de Dubin-johnson
    • Sd de Rotor
  • Cholestase intrahépatique
• Post-hépatique:
  • Cholestase extrahépatique

Enzymes: PAL (EC 3.3.1.)

• Valeurs usuelles:
  • Enfant: ≤ 375 UI/L (SFBC), ≤ 645 UI/L (DGKC)
  • Adulte: ≤ 125 UI/L (SFBC), ≤ 275 UI/L (DGKC)
• Augmentation chez l'enfant en période de croissance et au 3ème trimestre de Grossesse.

Variations Pathologiques de PAL

• Affections hépato-biliaires:
  • Forte augmentation dans l'ictère par rétention.
  • Augmentation modérée dans les cancers, cirrhose, hépatites virales ou toxiques.
• Cancers: Isoenzyme placentaire pouvant être retrouvé.
• Affections osseuses: Paget, ostéomalacie/rachitisme.

Gamma glutamyl transférase (GGT) (EC 2.3.2.2.)

• Valeurs normales:
  • ≤ 61 UI/L chez l'homme
  • ≤ 36 UI/L chez la femme
• Augmentation chez 1 à 2 % de la population.

Variations Pathologiques de GGT

• Toutes affections hépatiques:
  • 5 à 30 fois la normale dans la cholestase, les hépatites médicamenteuses et les métastases hépatiques.
  • Ethylisme, normalisation rapide après sevrage.
• Affections pancréatiques.
• Induction enzymatique (antiépileptiques).

Cholestérol Total

• Méthode colorimétrique enzymatique (principe de Trinder).
• Valeurs usuelles: < ou = 5,2 mmol/l (2g/l).
• Variation pathologique : ictère par obstruction.

2. Test de Cytolyse Hépatique

• Explore le syndrome de Cytolyse hépatique.
• La cytolyse hépatique est une souffrance cellulaire qui résulte d'une augmentation de la perméabilité de la membrane plasmique des hépatocytes.

Paramètres Biochimiques

• Transaminases ++
• LDH
• 1 OCT
• Diminution du Fer

Aminotransférases (EC 2.6.1.1., TGO)

• Aspartate Amino-transférase ASAT
  • Localisation tissulaire: Cœur, Foie, rein, muscle.
• L'apparition dans le plasma dépend de:
  • Nombre des cellules atteintes
  • La capacité de synthèse

Variations Pathologiques des Aminotransférases

• Affections hépatiques (ALAT > ASAT sauf Hépatite éthylique ASAT > ALAT)
• Augmentation des ASAT dans les atteintes cardiaques (Infarctus du myocarde)
• Embolies pulmonaires

Aminotrnsférase (EC 2.6.1.2, TGP)

• Alanine Amino Transférase
  • Localisation tissulaire : foie, Cœur, rein
• Variations physiologiques: chez le Nné, normalisation en 6 mois
• Variations pathologiques: Marqueur le plus discriminant de la cytolyse hépatique (ALAT > ASAT)
  • ASAT/ALAT < 1 hépatite aigue
  • ASAT/ALAT> 2 alcoolisme
  • ASAT/ALAT =1 hépatite chronique

Valeurs Usuelles des Aminotransférases

• (IFCC) (37°C) ASAT (UI/L)
  • Hommes: ≤ 50
  • Femmes: ≤ 35
• (IFCC) (37°C) ALAT (UI/L)
  • Hommes: ≤ 50
  • Femmes: ≤ 35

Lactate deshydrogénase (LDH) (EC 1.1.1.27.)

• Localisation tissulaire: Cœur, Muscle, Foie (LDH5), Rein, GR
• Valeurs normales: 210 à 420 UI/L
• Variations pathologiques:
  • Enzyme de cytolyse, peu spécifique
    • Affections hépatiques (LDH5 hépatites aigues et cancers hépatiques)
    • Affections cardiaques (Infarctus du myocarde)
    • Anémies hémolytiques

Fer Sérique

• Élévation du fer sérique, de la saturation de la transferrine, et de la ferritinémie.
• Le foie est un site de stockage préférentiel du fer dans l'organisme.
• Valeurs normales: 12 à 30 \mumol/L.

3. Test d'Épuration Plasmatique et de Détoxication

• Clairances hépatiques:
  • Clairances fractionnelles parenchymateuses
    • Épreuves à la BSP
  • Clairances kupffériennes
  • Exploration de la fonction de conjugaison
    • Épreuve d'hippuricurie provoquée
    • Mesure de l'activité de l'UDPGT

Notion de Clairance Hépatique

• La clairance hépatique d'une substance est le volume virtuel de plasma que le foie est capable d'épurer complètement de cette substance en unité de temps.

Épreuves à la BSP (bromo-sulfuno-phtaleine)

• La BSP injectée par voie veineuse se fixe d'abord sur l'albumine.
• Elle est ensuite captée par les hépatocytes et subit quelques modifications métaboliques (conjugaison).
• Après un reflux hépato-plasmatique, elle est reprise par l'hépatocyte et déversée dans la bile.
• La BSP n'est pas toxique et se dose facilement par la coloration violette qu'elle prend en milieu alcalin (pH > 8).

Protocole des Épreuves à la BSP

• Injection de BSP par IV lente
• Prélèvements sont faits au bras opposé après 5, 10, 15, 20, 45, 75, 90 et 120min.
• Le dosage est effectué par rapport à un sérum témoin prélevé avant l'injection.
• Normalement la quantité de BSP est inférieure à 5\% au bout de 45 min.

Exploration de la Fonction de Conjugaison

• Épreuve d'hippuricurie provoquée (AH)

• Cette épreuve de détoxication basée sur l'étude de l'élimination urinaire d'acide hippurique après absorption de benzoate de soude.

• Mécanisme de formation de l'AH :

  • ATP + acide benzoique → benzoyl-AMP + pyrophosphate
  • benzoyl-AMP + COA-SH → benzoyl-S-CoA + AMP
  • benzoyl-S-CoA + glycine → acide hippurique + COA-SH

Protocole de l'Épreuve d'Hippuricurie Provoquée

• Charge de benzoate de Na par voie orale ou IV
• Dosage de l'acide hippurique sur urines de 4h (voie orale) ou de 1h (IV)
• Dosage de l'acide hippurique

Résultats de l'Épreuve d'Hippuricurie Provoquée

• Résultats normaux : élimination de ≥50\% de la charge
• Résultats pathologiques :
  • Diminution de AH dans l'insuffisance hépatique (hépatite et cirrhose)
  • AH normal au cours d'obstruction des voies biliaires lors des affections de courte durée.

4. Test d'Activité Métabolique

• Explore le syndrome d'insuffisance hépatocellulaire (IHC)
• IHC est l'ensemble des manifestations liées à la diminution ou à l'arrêt des fonctions des hépatocytes.
• Les causes sont les hépatites aigües, les hépatites chroniques actives ou les cirrhoses.

Paramètres Biochimiques

• Albumine
• Fibrinogène
• Facteurs de coagulation
• Ammoniaque sanguin
• Urée

Albumine

• Synthétisée uniquement par le foie
• Diminution modérée dans maladie hépatique aiguë
• Forte diminution dans maladie hépatique chronique grave, indicateur de sévérité dans l'insuffisance hépato-cellulaire (IHC).
• Non spécifique des maladies du foie
• Préalbumine = marqueur + sensible car ½ vie + courte
• Valeurs usuelles: 35-50 g/L

Taux de Prothrombine (TP)

• Valeurs usuelles: 100\% (11 à 16 s) par rapport à un plasma normal
• Diminutions TP:
  • IHC par défaut de synthèse des facteurs de coagulation
  • Défaut de la vit. K ou malabsorption intestinale de Vit.K, fréquente chez les cirrhotiques
• Facteur V
  • Synthèse indépendante de la vitamine K diagnostic différentiel entre l'IHC et carence d'apport en vit K

L'Ammoniac (NH_3)

• Issu de la désamination des AA et des composés aminés est détoxifié grâce à l'uréogénèse hépatique.
• Valeurs normales 20-60 \mumol/L
• Variations physiologiques: Nné (immaturité hépatique)
• Variations pathologiques: (augmentation)
  • IHC sévère, hépatites graves, cirrhose, coma hépatique
  • Déficit congénital en OTC.

5. Test de la Réaction Inflammatoire

• Le phénomène inflammatoire est extrêmement fréquent au niveau du foie.
• Des globulines particulières sont élaborées et passent dans la circulation pour mettre en évidence un état inflammatoire.

Paramètres Biochimiques

• Électrophorèse des protéines
• Dosage des immunoglobulines
• Dosage des protéines de l'inflammation

Électrophorèse des Protéines et Dosage lg

• Hyperglobulinémie polyclonale
• Due à une stimulation antigénique :
  • Hépatites chroniques: Augmentation des gamma, diminution de l'Albumine
  • Bloc By dans la cirrhose décompensée
  • Augmentation des IgM dans les cirrhoses biliaires primitives
  • Augmentation des IgG dans l'hépatite chronique active
  • Augmentation des IgA dans la cirrhose alcoolique

Cirrhose Décompensée

• Dans les cirrhose hépatiques décompensée on note:
  • Une diminution de l'albumine, des α et des β globulines.
  • Apparition d'un bloc β-γ caractéristique

Dosage des Protéines de l'Inflammation

• Orosomucoide (α1 globuline)
• Haptoglobine (α2 globuline)
• Fractions du complément
• Fractions C3 et C4 du complément dans les maladies immunes
• Diminution des fractions du complément également observée dans IHC par défaut de synthèse.

6. Examens Spécifiques Complémentaires

• Ag et Ac des hépatites virales
• AFP (alpha foetoprotéine)
• ACE (antigène carcinoembryonnaire)

Profils Biologiques des Principaux Syndromes Hépato-Biliaires

Application aux Grandes Pathologies Hépatiques

• Hépatites:
  • Formes chroniques: cytolyse +++, rétention biliaire ++, réaction inflammatoire +.
• Cirrhose:
  • Insuffisance hépatocellulaire +++, réaction inflammatoire ++, rétention biliaire +, cytolyse +.
• Lithiases biliaires:
  • Rétention biliaire +++, cytolyse +/-, réaction inflammatoire +/-
• Tumeurs hépatiques:
  • Rétention biliaire ++, réaction inflammatoire ++

Conclusion

• L'exploration biologique du foie est fondamentale en raison de son importance physiologique et métabolique, ainsi que de la fréquence des atteintes hépatiques ou hépatobiliaires.