Le document traite des fonctions rénales, de l'insuffisance rénale aiguë et chronique, ainsi que des mécanismes de filtration et d'excrétion. Il met en lumière l'importance de marqueurs comme le débit de filtration glomérulaire (dfg) et la créatinine pour l'évaluation de la fonction rénale. L'insuffisance rénale est souvent asymptomatique au début et nécessite un diagnostic précoce pour une prise en charge efficace.

1. Exploration fonctionnelle
rénale
!
MBOUSSOU Yoan – interne
Laboratoire de Biochimie
2011/2012

2. CORTEX
(VAISSEAUX)
MÉDULLAIRE
(NÉPHRONS)
BASSINET
(URETERE)

4. LE NÉPHRON
Unité fonctionnelle du rein

5. Le rein, un organe noble
• Régulation du milieu intérieur
• Excréteur de déchets
• formation de l’urine

6. Maintient volume
!
• En eau
• En électrolytes

7. Filtration, réabsorption et Excretion

8. La Fonction EXCRETOIRE
élimination des déchets du
métabolisme plasmatique via l’urine
!
!
– Urée
– Créatinine
– Acide urique
– Médicamentss et autres exogènes

9. La Fonction ENDOCRINE
• Rénine
• Erythropoïétine
• Vitamine D active
Régulation hémodynamique vasculaire et rénale

10. La RENINE
Régulation hémodynamique vasculaire et rénale

11. La RENINE
Régulation hémodynamique vasculaire et rénale

12. L’ERYTHROPOÏETINE (EPO)
Hormone de nature glycoprotéique sécrétée
à 90 % par le CORTEX RENAL

13. L’ERYTHROPOÏETINE (EPO)
Facteur de croissance des précurseurs des GR

14. L’ERYTHROPOÏETINE (EPO)
Facteur de croissance des précurseurs des GR

15. VITAMINE D ACTIVE
Participe au métabolisme phosphocalcique

16. L’insuffisance rénale

17. Généralités
• Complexe
• Fréquente +++
• Augmentation
• Urgence
• Nécessité d’un Diagnostic précoce
• Impact sur la prise en charge --> EER ?
• PEC selon étiologie

18. IRA Insuffisance Rénal Aigu
• ’’ état pathologique résultant de la baisse brutale du
débit de filtration glomérulaire ‘’
• Diminution du nombre de néphrons fonctionnels
• rétention des déchets azotés
• déséquilibre de l’homéostasie hydroélectrolytique.

19. IRA Insuffisance Rénal Aigu
• DFG est le meilleur indice global de la
fonction rénale
!
• Le principal paramètre utilisé en pratique
courante pour évaluer la fonction
glomérulaire = créatininémie

20. Circonstances de découverte
• Asymptomatique +++
• diagnostiquée devant une élévation de la créatinine
sanguine.
• diminution du débit urinaire.
• anomalies biologiques (hyperK+…)
• signes cliniques tardifs et non spécifiques.

21. Affirmer l’IRA
• antécédents du patient
• événements médicaux récents
• examen clinique
• traitements pris et en cours
• examens biologiques
• échographie rénale et des voies urinaires

22. Quantifier l’insuffisance rénale
définition
clairance
traitement
IR légère
60-100
Ø
IR modérée
30-60
Mesures de protection rénale
IR sévère
15-30
correction des troubles
hydroélectrolytique, acido- basique, ou
phosphocalciques.
IR évoluée
10-15
IR terminale
< 10
traitements substitutifs , dialyse.

23. Etiologies
Pré-rénale ( cause fonctionnelle)
• Hypovolémie
• Hypoperfusion rénale
• Médicaments

24. Etiologies
De l’IRA pré rénale ou fonctionnelle +++
•
hypo perfusion rénale avec parenchyme intact

25. Etiologies
Post-rénale ( cause obstructive)
• Lithiase obstructive
• Tumeur pelvienne
• Hypertrophie bénigne de la prostate
• Ligature chirurgicale accidentelle

26. Etiologies
rénale ( cause organique )
• Nécrose tubulaire aiguë
• Glomérulonéphrite

27. Etiologies

29. IRC Insuffisance Rénal Chronique
Réduction permanente
de la masse fonctionnelle
rénale
> 3 mois

30. IRC Insuffisance Rénal Chronique
Plusieurs stades
STADE
DESCRIPTION
DFG
(ml/min/1,73
m2)
1
MRC
>90
2
IR
légère
60
à
89
3
IR
modérée
30
à
59
4
IR
sévère
15
à
29
5
IR
terminale
<
15

31. IRC Insuffisance Rénal Chronique
— L’IRC est 2 à 3 fois plus fréquente chez l’homme que chez
la femme
!
— Sa fréquence augmente avec l’âge
— 1 cas / 10 000hommes < 40 ans
— 1 / 1000 hommes > 75 ans
!
— 30 000 dialysés en France
— 7000 patients en attente de greffe
— 2000 greffes par an

32. IRC Conséquences
— Altération
de
la
filtration
glomérulaire
— Accumulation
de
déchets
azotés
(urée,
créatinine,
acide
urique)
et
de
toxines
urémiques
!
— Altération
des
fonctions
tubulaires
— Altération
de
l’équilibre
hydro-­‐electrolytique
!
— Altération
des
fonctions
endocrines
— Baisse
de
l’EPO
— Baisse
de
calcitriol

33. Marqueurs classiques de l’IR
• Pb précocité
• Pb sensibilité
• Pb spécificité

34. Critères d’un bon marqueur de
la fonction rénale?
• Etre totalement filtré / non réabsorbé / non sécrété
par l’appareil rénal
• Différencier IRA et IRC
• Différencier les sous types d’IRA
• Identifier l’étiologie précise
• Etre prédictif de l’intensité de l’IRA
Facteur pronostic
•
•
Mise en place de thérapeutique adaptée

35. Dont dosage
• Non invasif et sanguin
• Facile à réaliser
• Rapide
• Reproductible
• Sensible
• Spécifique
• Précocité - cinétique rapide
• Coût faible

36. LES DIFFERENTS
MARQUEURS DE LA
FONCTION RENALE

37. Le Débit de Filtration
Glomérulaire (DFG)
Le Volume de liquide
filtré par le rein par
unité de temps

38. Pourquoi le DFG ?
•
Sa Diminution précède la symptomatologie
de l’IR
•
Baisse corrélée à certaines lésions
morphologiques (degré de fibrose tubulointerstitielle)
•
DFG dépend du nombre de néphrons
fonctionnels, des propriétés de la membrane
de filtration, du flux sanguin rénal

39. Attention au DFG
•
Le DFG peut rester normal dans les phases
précoces de maladies rénales
•
•
Peu sensible au cours de la phase précoce
Vision partielle du rein

40. ESTIMATION du DFG
— Clairance
de
la
créatinine
«
calculée
»
— Formule
de
Gault
et
Cockroft
!
!
(140
–
âge)
x
poids
x
k
ml/min
créatininémie
k=1,04
(femme)
k=1,23
(homme)

41. Attention à la formule de
Gault et Crockroft

42. Attention à la formule de
Gault et Crockroft

43. Attention à la formule de
Gault et Crockroft

44. Attention à la formule de
Gault et Crockroft

45. Attention à la formule de
Gault et Crockroft

46. ESTIMATION du DFG
— Formule
MDRD
(Modification
of
the
Diet
in
Renal
Disease
CLCR = K x 170 x Cr–0,999 x Âge–0,176 x U–0,170 x Alb0,318

47. ESTIMATION du DFG
— Formule
MDRD
(Modification
of
the
Diet
in
Renal
Disease
!
mieux corrélée au DFG
meilleures performances diagnostiques
plus précise en cas d ’insuffisance rénale
+
!
-
plus compliquée
sous-estime les DGF normaux et hauts

48. ESTIMATION du DFG
— Formule
de
SCWHARTZ
(PEDIATRIE)
!
Cl = K x T
Créatm
K = 29 (Nouveau-né)
K = 40 (Nourisson)
K = 49 (Enfant jusqu’à 12ans)

49. ESTIMATION du DFG
— Clairance
de
la
créatinine
«
mesurée
»
!
Cl = U x V
P
(U) Créatinine urinaire (en umol/l)
(P) Créatinine plasmatique (en umol/l)
(V) Débit urinaire (en ml/min) sur 24 HEURES

50. Clairance de l’inuline
• polysaccharide du fructose exogène,
• petit PM +++
• physiologiquement inerte ,
• non stockée par les tissus , non lié aux Pr plasma
• éliminé librement au niveau du glomérule
• clairance de l'inuline est strictement égale au DFG !!!

51. Clairance de l’inuline
+
méthode de référence pour l’estimation du DFG
(Gold Standard!)
!
!
-
difficile a mettre en œuvre

52. La créatinine

53. La créatinine
– Produit azoté du métabolisme musculaire dérivant de la
créatine
– Biosynthèse de la créatine: hépatique+++
– Production constante
– Dépend de la masse musculaire
– Formation de la créatinine dans le muscle
– Elimination rénale +++
– Reste relativement stable.
– Permet d'apprécier le DFG et donc la fonction rénale

54. La créatinine

55. Différentes méthodes de dosage
– Méthode colorimétrique (cinétique de Jaffe)
– Méthode enzymatique
–à lecture UV
–action d’une oxydase spécifique

56. Méthode enzymatique

57. Méthode enzymatique
Créatinase
Créatinin
+ H2O
Créatine

58. Méthode enzymatique
Créatinase
Créatinin
+ H2O
Créatine
Créatine aminohydrolase
Créatine
+ H2O
Sarcosine
Urée

59. Méthode enzymatique
Créatinase
Créatinin
+ H2O
Créatine
Créatine aminohydrolase
Créatine
+ H2O
Sarcosine
Urée
Sarcosine oxydase
Sarcosin
+ H2O + O2
Glycine
Formaldéhyde
H2O2

60. Méthode enzymatique
Créatinase
Créatinin
+ H2O
Créatine
Créatine aminohydrolase
Créatine
+ H2O
Sarcosine
Urée
Sarcosine oxydase
Sarcosin
+ H2O + O2
Glycine
Peroxydase
H2O2
+
Leucodériv
Formaldéhyde
H2O2
Coloration % à la
concentration en
créatinine

61. Méthode enzymatique
LABO
Créatinase
Créatinin
+ H2O
Créatine
Créatine aminohydrolase
Créatine
+ H2O
Sarcosine
Urée
Sarcosine oxydase
Sarcosin
+ H2O + O2
Glycine
Peroxydase
H2O2
+
Leucodériv
Formaldéhyde
H2O2
Coloration % à la
concentration en
créatinine

62. Méthode Enzymatique - lecture UV

63. Méthode Enzymatique - lecture UV
Créatinase bactérienne
Créatinine
Créatine

64. Méthode Enzymatique - lecture UV
Créatinase bactérienne
Créatinine
Créatine
Créatine kinase
Créatine
+
ATP
Créatine (P)
+
ADP

65. Méthode Enzymatique - lecture UV
Créatinase bactérienne
Créatinine
Créatine
Créatine kinase
Créatine
+
ATP
Créatine (P)
+
ADP
+
ATP
Pyruvate kinase
Sarcosine
+ ADP
Pyruvate

66. Méthode Enzymatique - lecture UV
Créatinase bactérienne
Créatinine
Créatine
Créatine kinase
Créatine
+
+
ADP
Pyruvate
ATP
+
ATP
Lactate
+
NAD+
Créatine (P)
Pyruvate kinase
Sarcosine
Pyruvate
+ ADP
+
NADH.H+
LDH
Cinétique décroissante suivie à 340 nm

67. Méthode Enzymatique - Oxydase
+
spécifique
+

68. Méthode Enzymatique - Oxydase
spécifique
Oxydase créatinase
Créatinine
H2O2
Sarcosine
+
+

69. Méthode Enzymatique - Oxydase
spécifique
Oxydase créatinase
Créatinine
H2O2
Sarcosine
H2O2
Chromogène incolore
+
H2O2
Chromogène coloré
+

70. Méthode Enzymatique - Oxydase
spécifique
Oxydase créatinase
Créatinine
H2O2
Sarcosine
H2O2
Chromogène incolore
H2O2
Chromogène coloré
Chromogène incolore
4- aminophénazone
acide 3-5 dichloro 2 hydroxybenzène sulfonique
Chromogène coloré
complexe quinone-imine rouge
(absorbe à 520 nm)
+
+

71. Réaction de Jaffé
– Utilisation d’acide picrique en milieu alcalin
– Formation de picrate de sodium et de picrate de
créatine --> coloration jaune-orangée.

72. Réaction de Jaffé
!
• tube sec ou héparinate de lithium.
• à jeun si possible
• Prélèvements urinaires à effectuer sur 24h00
• Principe :
– Technique de dosage direct
– Méthode colorimétrique

73. Réaction de Jaffé
!
• tube sec ou héparinate de lithium.
• à jeun si possible
• Prélèvements urinaires à effectuer sur 24h00
• Principe :
– Technique de dosage direct
– Utilisation d’acide picrique en milieu alcalin -->
formation de picrate de sodium et de picrate de
créatine --> coloration jaune-orangée.

74. Réaction de Jaffé
•+
rapide
sensible
automatisable
peu coûteuse.
!
•-
sensible a la température ( 37°C seulement )
spécificité
nombreuses interférences par divers chromogènes dont
bilirubine, glucose,protéines, hémoglobine, céphalosporine.

75. Créatininémie
!
Homme 65 à 120
Femme 50à 100
μmol/L
μmol/L
!
!
Enfant de 4 à 14 ans, 30% de ces
valeurs.
!

76. Créatininémie et DFG

77. Créatininémie
Possibilité de prise en charge précoce
4,0
3,5
100,0
3,0
80,0
2,5
60,0
2,0
1,5
40,0
1,0
20,0
0,0
0,5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0,0
Time (days)
Créatinine +
Elevation tardive
Serum Cr (mg/dL)
GFR (mL/min)
120,0

78. Créatininémie - variations
!
•Pas d’influence par l’alimentation du sujet
•grossesse
•Fonction de la masse musculaire
•du sexe et de l’âge
!

79. Créatininémie
• permet d’évaluer la fonction rénale
• indicateur pour évaluer la filtration
glomérulaire
!
• Valeurs patho
• : fonte musculaire
• : IR

80. Créatininurie
!
!
•
Homme : 7 - 18mmol/24h
•
Femme : 5 - 16mmol/24h
•
Permet de calculer la clairance
•
En dehors de tte patho rénale , elle peut être
considérée comme le reflet de l’importance de la
masse protéique musculaire

81. L’urée
déchet azoté majeur du catabolisme protéique

82. L’urée
• Généralités
– déchet azoté majeur du catabolisme protéique
– = transformation ammoniac toxique
–
soluble +++
– électriquement neutre
– peu toxique
– synthèse hépatique / cycle de l’urée
– élimination rénale +++
– pas de dégradation dans les tissus

84. Méthode enzymatique à l'uréase
!
– tube sec ou hépariné.
– Mieux matin a jeun
!
!

85. Méthode Enzymatique - lecture UV

86. Méthode Enzymatique - lecture UV
Uréase
Urée
+ 2 H2O
2
NH4+
+
CO3 2-

87. Méthode Enzymatique - lecture UV
Uréase
Urée
2-Oxoglutarate
+ 2 H2O
+ NAD +
2
2
NH4+
CO3 2-
+
GLDH
NH4+
2L Glutamate
Cinétique décroissante suivie à 340 nm
+2
NAD+
+2
H2O

88. Méthode Enzymatique - lecture UV
Uréase
Urée
2-Oxoglutarate
+ 2 H2O
+ NAD +
2
2
NH4+
CO3 2-
+
GLDH
NH4+
2L Glutamate
+2
NAD+
Cinétique décroissante suivie à 340 nm
LABO
+2
H2O

89. L’urée - dosage
✦ Prélèvement : sérum, plasma ou urine des 24 h
• Dosage à l'hypobromite
– déprotéiniser le sérum à l'acide trichloro-acétique
– ajout d'hypobromite de sodium en milieu alcalin =>
dégagement d'azote quantifiable via uréomètre
– rapport aux courbes de calibration
– + : rapide
– - : spécificité

90. !
Méthode au diacétylmonoxime
!
– pH acide
– température élevée
– urée + diacétylmonoxime =>diazine
– = chromogène orange => lecture à 520 nm.
– Spé / rapide
– sensible à la lumière.

92. Urée - Valeurs physiologiques
Adulte
Enfant
Nourrissons
2.5 à 7.5 mmol/L
2.5 à 5.5 mmol/L
1 à 3 mmol/L

93. Urée - Variations physiologiques
!
!
!
• En fonction de l’apport en protides
• En fonction du catabolisme protidique
• En fonction de l’âge
• Au cours de la grossesse (augmente)
• En fonction de la diurèse
!

94. Urée - En pathologie
Témoin majeur du catabolisme azoté
!
Atteintes
hépatiques
Atteintes rénales
paramètre grossier de dépistage des maladies
rénales.

95. Urée urinaire = azoturie
• Dosée ds l’urine
• Valeur physiologiques : 250-500mmol/24h
• Variation
• apport alimentaire en protides
• l’âge
• infections urinaires à bactéries uréase+.

96. Urée urinaire - Valeurs pathologiques
!
Hypoazoturies
•IRA –IRC
•IH sévères
•États d’acidose (utilisation des éléments azotés pr
éliminer les ions H+ ss forme de NH4+)
!
Hyperazoturies
•Hypercatabolisme protidique

97. La Cystatine C

98. !
Cystatine C
• Inhibiteur de protéase
• Petit PM
• Toutes cellules nucléés.
• Taux constant
• Filtrée par le glomérule, complètement réabsorbée
par le TCP et non sécrétée.
• Concentration sg ne dépend donc que du DFG

99. Cystatine C
•
•
•
•
Bon marqueur atteinte glomérulaire
Marqueur atteinte AIGU (>créatinine)
Coût élevée (x2 créatinine)
Absence de standardisation

100. Cystatine C
• rôle de protection contre les destructions des
tissus cellulaires et extracellulaires dues au
relargage d’enzymes par les cellules mortes ou
malignes.
!
!
• rôle dans la lutte contre les infections.

101. Cystatine C
• dosée par néphélémétrie
• Valeurs : 0,5-1 mg/L
!
• Intérêt du dosage
• + sensible
• pas d’interférence
• indépendant du sexe- âge-masse corporelle-régime
alimentaire

102. Cystatine C
Utilisé actuellement pour le suivit de certains patients
• Greffé
• Obèse
• Cirrhotique
• Dénutris
• Diabétiques

103. NGAL

104. Gélatinase de
Neutrophile
Associée à la
Lipocaline

105. SERVICE DE REA
!
•
•
•
Mortalité = 15% si IRA « de néphrologie ».
Mortalité = 50% si IRA de « réanimation ».
Mortalité > 70% si IRA « de réanimation +
EER».

106. SERVICE DE REA
40 à 50 % des sepsis sévères nécessitent
une EER (épuration extra rénale)
!
Sepsis sévère :
22500 mort / an en France

107. Possibilité de prise en charge précoce
4,0
3,5
100,0
3,0
80,0
2,5
60,0
2,0
1,5
40,0
1,0
20,0
0,0
0,5
0
1
2
3
4
5
6
Time (days)
Créatinine +
7
8
0,0
Serum Cr (mg/dL)
GFR (mL/min)
120,0

108. Créatinine
( > 2 jours )
Près de 40% des patients avec une baisse de la filtration
glomérulaire ont une créatininémie normale

109. NGAL
•
•
•
Protéine de 25 kDa
Superfamille des lipocalines
Ubiquitaire à faible dose (rein, estomac,
poumon, colon)

110. BIOMARQUEUR
PRECOCE

111. 1 à 2 HEURES après
agression

113. LA TECHNIQUE

115. Test Triage NGAL
•
•
•
Immuno-dosage
Lecture par fluorescence rapide
détermination quantitative

116. 250 ul de sang ou
plasma sur tube EDTA

117. •
•
•
Stabilité 8 heures à T° ambiante
plusieurs mois à - 20°C
Durée dosage : 15 min

118. La cassette-test
•
Un anticorps
monoclonal de souris
anti-NGAL
•
marqué par un agent
fluorescent
•
NGAL immobilisé sur
phase solide
•
stabilisants

119. Sample Port
L’échantillon est
déposé
Filtre
Chambre de réaction
Séparation GR/
plasma
Mélange d’une fraction
de l’échantillon avec le
réactif lyophilisé
Controles internes (3)
Contrôles
indépendants
permettant de s’assurer
que la réaction a lieu
convenablement
Poubelle
L’échantillon est
collecté
Réaction
Une surface
hydrophobe assure le
temps de réaction
Zone de lecture
L’échantillon à doser
et les Ac fluorescents
sont stockés dans des
zones distinctes

120. •
•
•
•
Bon marqueur précoce de l’IRA
Examen pour l’instant occasionnel
Réservé au service de REA
Prix élevé : 28€ le test

121. Il semblerait que…
• Marqueur de souffrance tubulaire ischémique
• Taux plasmatique stable au cours des 48
premières heures
• Valeur J0 semble suffisante
• Plus discriminant pour prédire la mise en EER
• Valeurs seuil NGAL J0
– ≥ 540 : EER précoce recommandée
– < 250 : EER précoce non recommandée

122. CONCLUSION
— Evaluation
de
la
fonction
rénale
par
la
DFG
— Limites
de
la
créatinine
en
tant
que
marqueur
précoce
du
DFG
— limites
de
l’estimation
de
la
DFG
par
la
clairance
calculée
— Limites
du
dosage
de
la
créatinine
— Limites
paradoxales
/
importance
accordée
à
ce
paramètre!
— NGAL
/
Cystatine
C
marqueurs
précoces
mais
«trop
cher»!

124. THE END

125. THE END