Méthodes homogènes

3.1.2.a. Principe des méthodes homogènes

Les méthodes directes, également appelées « homogènes » ont vu le jour pour la première fois en 1994 [155]. Tout comme pour le LDL-cholestérol, ces techniques sont entièrement automatisées. Ces méthodes peuvent être divisées selon leur principe en 5 sous-groupes.

La méthode regroupant le plus grand nombre d’utilisateurs (47%) utilise des enzymes modifiées avec du polyéthylène glycol (PEG) (Figure 22) [156]. Cette méthode utilise une association d’α- cyclodextrines et d’ions magnésium Mg²+

qui bloquent sélectivement les chylomicrons, VLDL et LDL sans les précipiter. La spécificité des enzymes cholestérol oxydase et cholestérol estérase pour le HDL-cholestérol est ensuite renforcée par la liaison covalente du PEG sur ces enzymes les empêchant d’accéder au cholestérol présent au sein des lipoprotéines contenant une apoB. Le peroxyde d’hydrogène formé réagit ensuite avec la 4-aminoantipyrine et le DSBmT en présence de peroxydase (POD) et entraîne une coloration [157].

Figure 22 : Principe de la méthode utilisant les enzymes modifiées avec du PEG .

L’α-cyclodextrine forme des complexes avec les VLDL et les chylomicrons. Les enzymes cholestérol estérase (CHE) et cholestérol oxydase (CO) modifiées au PEG réagissent spécifiquement avec le HDL-

cholestérol.

Dans le deuxième type de méthode homogène, utilisée par 15 % des laboratoires de biologie médicale, le premier réactif contient un accélérateur de la réaction provoquée par la cholestérol oxydase (CO) qui réagit avec le cholestérol associé aux chylomicrons, VLDL et LDL (Figure 23). Le peroxyde d’hydrogène formé réagit ensuite avec le DSBmT en présence de peroxydase et donne une solution incolore. Dans un deuxième temps, les HDL sont solubilisées par un détergent spécifique leur permettant de réagir avec la cholestérol estérase et la cholestérol oxydase. La présence de peroxydase entraîne la coloration de la solution.

Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C +α-cyclodextrine+MgCl₂

Complexes solubles de Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C

HDL-C CHE + CO modifiées Cholestenone + acides gras + H₂O₂

avec PEG Coloration POD H₂O₂ + DSBmT + 4-AAP Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C +α-cyclodextrine+MgCl₂

Complexes solubles de Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C

Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C +α-cyclodextrine+MgCl₂

Complexes solubles de Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C

HDL-C CHE + CO modifiées Cholestenone + acides gras + H₂O₂

avec PEG

HDL-C CHE + CO modifiées Cholestenone + acides gras + H₂O₂

avec PEG

Coloration

POD

H₂O₂ + DSBmT + 4-AAP POD Coloration H₂O₂ + DSBmT + 4-AAP

Figure 23 : Principe de la méthode utilisant un mélange d’accélérateur et de détergent spécifique.

Le mélange accélérateur/cholestérol oxydase (CO) réagit avec les chylomicrons-C, VLDL-C et LDL-C. Le H2O2 formé réagit avec la peroxydase (POD) et le N, N-bis (4-sulphobutyl)-m-toluidine-disodium (DSBmT)

pour donner une solution incolore. Le HDL-C est solubilisé par un détergent spécifique et dégradé par les enzymes CHE, CO et POD pour donner une solution colorée.

La troisième méthode, utilisée par 11% des laboratoires, a pour principe une immuno-inhibition des lipoprotéines contenant une apolipoprotéine B (Figure 24). Pour ce faire, le réactif utilisé contient des anticorps dirigés contre les apolipoprotéines B humaines contenues dans les chylomicrons, VLDL, IDL et LDL. Les complexes antigène-anticorps formés ne réagiront pas avec les enzymes cholestérol estérase et cholestérol oxydase. Seul le HDL-cholestérol réagira sélectivement avec ces enzymes et le peroxyde d’hydrogène formé entraînera une coloration de la solution après avoir réagi avec la peroxydase (POD) et le chromogène.

Figure 24 : Principe de la méthode d’immuno-inhibition .

Les anticorps anti-apoB réagissent avec les chylomicrons, VLDL et LDL. Seul le HDL-C est accessible aux enzymes CHE, CO et POD, ce qui entraîne une coloration de la solution proportionnelle à la quantité de

HDL-cholestérol.

Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C + PEG

HDL-C Cholestenone + acides gras + H₂O₂ Coloration Complexes anticorps+Chylomicron-C, VLDL-C, LDL-C CHE + CO POD H₂O₂ + DSBmT + 4-AAP anticorps anti - apoB Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C + PEG

HDL-C Cholestenone + acides gras + H₂O₂ Coloration Complexes anticorps+Chylomicron-C, VLDL-C, LDL-C CHE + CO POD H₂O₂ + DSBmT + 4-AAP anticorps anti - apoB Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C + HDL-C

Cholestenone + acides gras + H2O2

Coloration Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C + HDL-C non réactifs CHE + CO POD H₂O₂ + DSBmT + 4-AAP Accélérateur + CO DSBmT+POD HDL-C HDL-C solubilisé HDL-C solubilisé Détergent spécifique Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C + HDL-C

Cholestenone + acides gras + H2O2

Coloration Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C + HDL-C non réactifs CHE + CO POD H₂O₂ + DSBmT + 4-AAP Accélérateur + CO DSBmT+POD HDL-C HDL-C solubilisé HDL-C solubilisé Détergent spécifique

9% des laboratoires de biologie médicale utilise la méthode homogène associant des poly-anions et des détergents (Figure 25). Les poly-anions forment des complexes stables avec les chylomicrons, VLDL, IDL et LDL inhibant leur réactivité avec les enzymes. Seul le HDL-cholestérol solubilisé par un détergent réagit avec la cholestérol estérase et oxydase afin de donner une solution colorée.

Figure 25 : Principe de la méthode utilisant un mélange de poly-anions et de détergents.

Le mélange de détergent et poly-anions forme des complexes stables et seul le HDL-C est solubilisé par des détergents spécifiques et réagit avec les enzymes CHE, CO et POD afin de donner une solution dont la

coloration est proportionnelle à la quantité de HDL-cholestérol.

Pour finir, la dernière méthode homogène utilise un réactif contenant une catalase (Figure 26). Le premier réactif permet aux enzymes de réagir sélectivement avec les chylomicrons-C, VLDL-C et LDL-C. Le peroxyde d’hydrogène formé est dégradé par la catalase. Le deuxième réactif, contenant un inhibiteur de catalase ainsi que la cholestérol estérase et la cholestérol oxydase, réagit spécifiquement avec le HDL-cholestérol.

Figure 26 : Principe de la méthode utilisant une catalase .

La catalase réagit avec le produit de réaction des chylomicrons-C, VLDL-C et le LDL-C avec les enzymes CO et CHE. L’ajout d’un inhibiteur de catalase permet ensuite la réaction entre le HDL-C et les enzymes

CHE, CO et POD entraînant une coloration due uniquement à la présence de cholestérol lié au HDL.

Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C + réactifs sélectifs

Cholestenone + acides gras + H2O2

Coloration CHE + CO POD H2O2+ DSBmT + 4-AAP H2O2 2H2O + O2 HDL-C + inhibiteur de catalase Catalase CHE + CO

Cholestenone + acides gras + H2O2

Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C + réactifs sélectifs

Cholestenone + acides gras + H2O2

Coloration CHE + CO POD H2O2+ DSBmT + 4-AAP H2O2 2H2O + O2 HDL-C + inhibiteur de catalase Catalase CHE + CO

Cholestenone + acides gras + H2O2

Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C

Cholestenone + acides gras + H2O2

Coloration Complexes stables CHE + CO POD H₂O₂ + DSBmT + 4-AAP Détergent Poly-anions HDL-C HDL-C solubilisé HDL-C solubilisé Détergent spécifique Chylomicron-C + VLDL-C + LDL-C

Cholestenone + acides gras + H2O2

Coloration Complexes stables CHE + CO POD H₂O₂ + DSBmT + 4-AAP Détergent Poly-anions HDL-C HDL-C solubilisé HDL-C solubilisé Détergent spécifique

3.1.2.b. Spécificité et interférences

Des études ont montré que des concentrations en triglycérides inférieures à 9 g/L et en hémoglobine inférieure à 2 g/L n’entraînaient d’interférence avec aucune de ces méthodes. La méthode utilisant le PEG n’est pas affectée par des concentrations en hémoglobine inférieures à 10 g/L. Concernant la bilirubine, aucune interférence significative n’a été observée pour des concentrations inférieures à 100 mg/L. Il a également été reporté dans la littérature que la méthode à la catalase pouvait être utilisée sur des échantillons de plasma contenant de l’EDTA ou de l’héparine, alors que l’EDTA semblait interférer avec la méthode PEG [153].

Un rapport, réalisé en 2007 par l’ANSM sur les méthodes de dosage de diagnostic in vitro [158], a évalué l’exactitude de 20 trousses de dosage utilisant des méthodes homogènes sur 7 échantillons de sérum humain couvrant une gamme de concentration allant de 0,56 mmol/L à 2,46 mmol/L. Les résultats obtenus démontrent que seulement 50 % des méthodes testées répondent aux critères d’erreur totale fixés par le NCEP. Parmi ces 10 méthodes, la moitié utilisent le principe d’immuno- inhibition, 3 utilisent des poly-anions et 2 utilisent des accélérateurs détergents. Au contraire, les méthodes utilisant le principe d’élimination à la catalase sont celles pour lesquelles les valeurs d’erreur totale sont le plus souvent supérieures aux critères NCEP. En effet, à titre d’exemple avec cette méthode des erreurs totales de 55,32% ou 68,39% ont été obtenues pour des concentrations en HDL-cholestérol de 0,56 mmol/L (le critère d’acceptabilité étant de 20,80%).

La publication de Miller et collaborateurs [144] reporte quant à elle des biais allant de –5,4 à +4,8 % chez des patients normolipidémiques et de –8,6 à +8,8 % chez des patients atteints de dyslipidémies. Les erreurs totales calculées étaient comprises entre –13,4 et +13,6 % et –19,8 et +36,3 % respectivement chez les patients normolipidémiques et dyslipidémiques.