AngiotensinogèneAngiotensine IAngiotensine II

Exploration biochimique des corticosurrénales

Exploration biochimique des corticosurrénales

Professeur Layachi Chabraoui

Cours de biochimie 2ème Année Médecine Rabat 2010-2011

1- Les hormones corticosurrénaliennes 1- Les hormones corticosurrénaliennes

Les corticosurrénales secrètent trois types d’hormones stéroïdes

• Les glucocorticoïdes dont le chef de file est le Cortisol:

formés essentiellement au niveau de la zone fasciculée (zone intermédiaire qui occupe 80% de la glande)

(zone intermédiaire qui occupe 80% de la glande)

• Les minéralocorticoïdes dont le représentant est

l’Aldostérone secrétés par la zone glomérulée (la plus externe: 15%)

• Les androgènes, surtout la déhydroépiandrostérone (DHA) formés dans la zone réticulée (5%).

Biosynthèse des hormones stéroïdes Biosynthèse des hormones stéroïdes

• Elle se fait au niveau de chaque zone à partir du cholestérol.

• Les esters sulfates de stéroïdes sont formés surtout

dans la zone réticulée, il s’agit surtout de l’ester sulfate dans la zone réticulée, il s’agit surtout de l’ester sulfate de DHA qui est le principal stéroïde plasmatique

• Le cholestérol qui sert à la biosynthèse peut être

synthétisé sur place à partir de l’acétyl-CoA ou

apporté par les LDL

Structures du cholestérol et Structures du cholestérol et

du cortisol du cortisol

Structures du cholestérol et Structures du cholestérol et

du cortisol du cortisol

HOCH_{2 .}

HO OH

Cortisol en C21 Cholestérol

en C27

18 20

21 22

23 24

25 26

27

2 1

3 4 5 10

6 7 9 8

11 12

13

14 15

16 17 19

26

Zone Glomérulée

Cholestérol

Prègnenolone Progestérone Progestérone

17-OH-Prègnenolone 17

17--OHOH--PP

DHEA

∆4-A P450scc

P450c21

21-Hydroxylase

P450c17

3ß-HSD

Cholestérol Prègnenolone Progestérone

Zones Fasciculée et Réticulée

17-20 Desmolase

DOC

Corticostérone 18-OH-Corticostérone

Aldostérone

11-Désoxycortisol

Cortisol

21-Hydroxylase

P450c11 11 ββββ OH

P450c18 DOC

DOC

Corticostérone

P450scc = 20, 22 OHase + 20-22 Desmolase

Régulation de la biosynthèse Régulation de la biosynthèse

Axe Hypothalamo-hypophysaire

Hypothalamus

CRF

-

n in e A n g io te n s in e

Cellules

juxtaglomérulaires

Rénine

Antéhypophyse

ACTH

Corticosurrénales Cortisol

-

négatif

S y s t è m e R é n in e A n g io te n s in e

Rénine

Angiotensinogène Angiotensine I Angiotensine II

ACE Aldostérone

Transport plasmatique Transport plasmatique

• Le cortisol est transporté dans le sang par la CBG (transcortine)

• Forme non liée = cortisol libre: forme active

Il diffuse et se lie au niveau des cellules cibles à des

récepteurs cytoplasmiques qui le conduisent vers

le noyau cellulaire où il exerce son action. Il subit

une filtration glomérulaire et se retrouve dans les

urines: cortisol libre urinaire

Catabolisme Catabolisme Catabolisme Catabolisme

Se fait par des réactions de réduction (hydrogénation) des doubles liaison et des fonctions cétones.

Les molécules réduites sont glycuroconjuguées ou

sulfoconjuguées puis éliminées dans les urines où on trouvera:

trouvera:

• Le cortisol (F) et ses dérivés di, tétra et héxahydrogénés

• La cortisone (E) et ses dérivés (DHE, THE, HHE)

• L’aldostérone (A) et son dérivé tétrahydrogéné (THA)

• Les androgènes corticosurrénaliens (DHA) et leurs catabolites: Androstérone et Etiocholanolone

Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde

Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde

Prélèvements

• Aucune thérapeutique (corticothérapie)

• Sang hépariné à 8 heures du matin le sujet étant à jeun et au repos.

• Urines de 24 heures sur antiseptique

Ionogramme sanguin: Na⁺, K⁺ et Glycémie

« Test à l’eau de Robinson »

Pour l’histoire (élimination de 80% de l’eau absorbée en 4 heures et densité < 1004 au moins pour 1

échantillon)

Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde

Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde

RIA ou EIA

Enzymo-Immunodosage par

Dosage du cortisol plasmatique

DO ≡≡≡≡ ^Activité

enzymatique

Enzymo-Immunodosage par

compétition entre F et F* vis- à-vis d’un Ac anti F (ou de la

transcortine)

Mesure de l’activité enzymatique

liée au complexe AgAc F en nmol/l

Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde

Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde

Cycle nycthéméral ou

Dosage du cortisol plasmatique

F en nmol/l

circadien avec un maximum à 8 heures du matin et un minimum à minuit

Heures F =

Cortisolémie

F à 8h: 300 à 550 nmol/l

Dosage d’autres stéroïdes sanguins Dosage d’autres stéroïdes sanguins

•• Corticostérone: par Corticostérone: par radiocompétition radiocompétition après après séparation chromatographique

séparation chromatographique Intérêt:

Intérêt: ↑↑ en cas de déficit en cas de déficit en 17 en 17 αα hydroxylase hydroxylase

Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde

Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde

Intérêt:

Intérêt: ↑↑ en cas de déficit en cas de déficit en 17 en 17 αα hydroxylase hydroxylase

•• 11 11 désoxycortisol désoxycortisol: : cortéxolone cortéxolone ou composé S ou composé S Intérêt: déficit en 11

Intérêt: déficit en 11 ββ hydroxylase hydroxylase et test à la et test à la métopirone

métopirone ↑↑

•• 17 OH Progestérone: déficit en 21 17 OH Progestérone: déficit en 21 hydroxylase hydroxylase ↑↑

Èvaluation de l’activité corticotrope

• Dosage radioimmunologique de l’ACTH plasmatique

Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde

Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde

• Cycle nycthéméral : 8 heures chez le sujet au repos (maximum)

• Précautions: tube dans la glace.

Prélèvement à traiter rapidement sinon

congeler le plasma.

Dosage des stéroïdes urinaires

17 OH corticostéroïdes: par la réaction de Porter et Silber qui consiste à:

Extraire les stéroïdes des urines par le chloroforme après hydrolyse enzymatique des conjugués

Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde

Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde

hydrolyse enzymatique des conjugués

Faire réagir l’extrait avec une solution sulfoéthanolique de phénylhydrazine → coloration jaune

Les stéroïdes qui réagissent sont:

– Cortisol (F) + DHF + THF – Cortisone (E) + DHE + THE – Cortexolone (S) + THS

Homme: 11 à 22 µmol/24h Femme: 9 à 18 µmol/24h

Dosage des stéroïdes urinaires Cortisol libre urinaire = FLU:

Une faible partie du cortisol plasmatique (< 5%) est libre (fraction active). Elle subit une excrétion

Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde

Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde

libre (fraction active). Elle subit une excrétion urinaire → le FLU qui reflète le cortisol libre plasmatique actif. Cette fraction augmente de façon fidèle au cours des hypercorticismes

La meilleure méthode de dosage du FLU est l’HPLC après extraction à partir des urines sans hydrolyse.

VU: 85 à 250 nmol/24h

Dosage des stéroïdes urinaires

THS: métabolite de la cortexolone (même intérêt)

Exploration statique de la sécrétion glucocorticoïde

V U: < 280 nmol/24h

Prégnènetriol: catabolite de la 17 OH Progestérone

Epreuve de freinage à la dexaméthazone

• La dexaméthazone (Dectancyl) a une action

analogue à celle du cortisol sur l’hypothalamus. Elle

Exploration dynamique de la sécrétion glucocorticoïde

analogue à celle du cortisol sur l’hypothalamus. Elle freine la sécrétion d’ACTH par l’antéhypophyse → ↓ de la cortisolémie et des 17 OH CS urinaires

• Plusieurs modalités: 3 mg/j x 5 ou 1 mg à minuit ou

2 mg/j x 2 puis 8 mg/j x 2 (Epreuve de Liddle).

Epreuve de stimulation au synacthène

• Le synacthène = ACTH de synthèse (1-24). Il stimule les corticosurrénales.

Exploration dynamique de la sécrétion glucocorticoïde

corticosurrénales.

• 2 modalités:

– Injection de 250 µµµµg de synacthène simple: taux de F (30 min) multiplié par 1,5

– Injection de 1 mg de forme retard: F (24 h) multiplié par 2 et les 17 OH CS par 3 à 4.

Test à la métopirone

• Test de stimulation par l’ACTH endogène. La métopirone = inhibiteur de la 11 β hydroxylase qui entraîne une ↓ de la

Exploration dynamique de la sécrétion glucocorticoïde

inhibiteur de la 11 β hydroxylase qui entraîne une ↓ de la cortisolémie → ↑ de l’ACTH et une stimulation des

corticosurrénales

• On donne 4,5 g de métopirone en 6 prises (toute les 4

heures) et on prélève sang et urines (j0, j1 et j2): ↑ des 17 CS et des 17 OHCS.

Exploration de la sécrétion androgénique

Dosage des 17 cetostéroïdes urinaires (17 CS)

• Les 17 CS proviennent des androgènes corticosurrénaliens et gonadiques et des corticostéroïdes:

• la DHA, l’Androstérone (A), l’Etiocholanolone (Et) Androgènes

• les 11 OH et 11 céto A et Et Corticostéroïdes

• les 11 OH et 11 céto A et Et Corticostéroïdes

• Hydrolyse acide, extraction et dosage (coloration violette avec le métadinitrobenzène en milieu alcalin: réaction de Zimmermann)

Séparation des 17 CS par CPG

• → analyse qualitative: % de chaque catabolite

VN: Homme: 40 à 60 µmol/j Femme: 24 à 40 µmol/j

Dosage des androgènes corticosurrénaliens dans le sang par RIA ou EIA

• DHA

Exploration de la sécrétion androgénique

Origine mixte

• Delta 4 Androstènedione

• SDHA: Origine corticosurrénales

Valeurs usuelles: 4 à 8 µ mol/l chez l’homme 3 à 6 µ mol/l chez la femme

Origine mixte

Demandée généralement chez des sujets hypertendus qui doivent être sous régime normosodé et sans traitement

antihypertenseur

Exploration de la sécrétion minéralocorticoïde

Etude des effets métaboliques de l’aldostérone Ionogrammes sanguin et urinaire: Na⁺, K⁺ et Cl^-

• Dans l’insuffisance surrénale il y a une hyperkaliémie

avec hyponatrémie: Rapport Na⁺ / K+ toujours bas, c’est le cas dans le syndrome de perte de sel grave chez les

enfants atteints d’hyperplasie congénitale des surrénales

• Dans les hyperaldostéronismes on note une hypokaliémie

1- Dosage de l’aldostérone plasmatique Radioimmunologie

Valeurs usuelles

Sujet couché: 30 à 300 pmol/l Sujet debout: 100 à 850 pmol/l

Exploration de la sécrétion minéralocorticoïde

2- Dosage de la THA urinaire Double dilution isotopique ou CPG Valeurs usuelles: 80 à 160 nmol/24h 3- Activité Rénine Plasmatique (ARP)

Méthode radioimmunologique utilisant l’angiotensinogène*

4- Exploration dynamique

• Stimulation par l’orthostatisme, déplétion sodé ou synacthène

Exploration de la sécrétion minéralocorticoïde

ou synacthène

• Freinage par un régime hypersodé ou en

créant une hypervolémie (perfusion d’un grand

volume de sérum physiologique)

1- Insuffisance surrénale acquise Maladie d’Addison

• Etiologies: rétraction corticale: atrophie progressive des

glandes due à la présence d’autoanticorps antisurrénaliens,

Pathologies corticosurrénaliennes

Infections (tuberculose..), traumatisme…

• Clinique: asthénie, hypotension, opsiurie, hypoglycémie et hyperkaliémie (dus à la carence en glucocorticoïdes et

minéralocorticoïdes). La mélanodermie due au défreinage hypothalamohypophysaire → ↑ ACTH

Addison

Hyperpigmentation

http://www.gfmer.ch/selected_images_v2/detail_list.php?cat1=1&cat3=1&stype=d

1- Insuffisance surrénale acquise Maladie d’Addison

• Diagnostic biologique

– Test à l’eau: opsiurie corrigée par l’administration de cortisone

– Hypoglycémie à jeun (+ ↑ de l’urée + hémoconcentration ±

Pathologies corticosurrénaliennes

– Hypoglycémie à jeun (+ ↑ de l’urée + hémoconcentration ± acidose)

– Hyponatrémie avec hyperkaliémie en cas de poussée aigue – Hypernatriurèse

– Hormones: ↓ de la cortisolémie et des 17 OH CS avec ↑ de l’ACTH

– Pas de réponse à la stimulation par le synacthène

2- Syndrome de Cushing

• Etiologies:

– Adénome ou microadénome des CS: tumeurs bénignes – Carcinome des CS: tumeur maligne (corticosurrénalome)

Pathologies corticosurrénaliennes

– Carcinome des CS: tumeur maligne (corticosurrénalome) – Microadénomes hypophysaires secrétant l’ACTH =

Maladie de Cushing → Hyperplasie bilatérale des CS – Hypercorticisme para néoplasique: tumeur maligne

thymique, bronchique … secrétant un polypeptide ACTH mimétique.

2- Syndrome de Cushing

•Clinique: (Cf. cours endocrinologie) Morphologie évocatrice – obésité de la face et du tronc

– nuque en bosse de bison

Pathologies corticosurrénaliennes

– nuque en bosse de bison – érythrose du visage

– Amyotrophie des membres inférieurs et supérieurs

– Ostéoporose – HTA

– Virilisation

2- Syndrome de Cushing: Diagnostic biologique

• Diagnostic positif:

– Conséquences métaboliques de l’hypercorticisme: Polyglobulie,

Pathologies corticosurrénaliennes

– Conséquences métaboliques de l’hypercorticisme: Polyglobulie, polynucléose, éosinopénie, hypercholestérolémie, Intolérance au glucose (hyperglycémie), hypokaliémie

– Anomalies de la sécrétion du cortisol: ↑ cortisolémie avec

disparition du rythme circadien, ↑ des 17 OH CS, ↑↑ du FLU

2- Syndrome de Cushing: Diagnostic biologique

• Diagnostic étiologique:

– Exploration statique:

• Maladie de Cushing: ↑ modérée et concordante des 17 OH

Pathologies corticosurrénaliennes

CS et des 17 CS

• Adénome CS: ↑ des 17 OH CS, les 17 CS sont normaux

• Carcinome: ↑↑ de tous les stéroïdes CS (F + androgènes)

• L’ACTH: ↓ dans l’adénome et le carcinome, ↑ dans l’hyperplasie bilatérale et ↑↑ dans syndromes

paranéoplasique

3- Les hyperaldostéronismes

• Hyperaldostéronismes primaires:

– Syndrome de CONN: plus de 80% des cas

• Adénome CS sécrétant l’aldostérone

• Clinique:

HTA

Pathologies corticosurrénaliennes

• Clinique:

HTA

• Diagnostic biologique:

–Troubles métaboliques: ↓ de la Kaliémie (< 3 mmol/l) avec conservation de l’élimination rénale →

hyperkaliurie (Na/K < 1), alcalose métabolique

–↑ aldo et THA et ↓ ARP. Pas de réponse à la DOCA

3- Les hyperaldostéronismes

• Hyperaldostéronismes primaires:

–Hyperaldostéronisme non tumoral: rare

Pathologies corticosurrénaliennes

Hyperplasie bilatérale des corticosurrénales

↑ aldo et THA et ↓ ARP. Réponse à la DOCA

positive (ou dexaméthasone)

3- Les hyperaldostéronismes

• Hyperaldostéronismes secondaires (HAS):

–HAS avec HTA

• Tumeur rénale secrétant la Rénine

• Clinique: HTA+++ avec risque de rétinopathie et

Pathologies corticosurrénaliennes

• Clinique: HTA+++ avec risque de rétinopathie et d’Insuffisance rénale

• Diagnostic biologique:

–Troubles métaboliques: Hypokaliémie avec hypervolémie –↑ aldostérone de la THA et de l’ARP

–HAS sans HTA:

néphrotique, cirrhose), insuffisance cardiaque, tubulopathies

4- Hypercorticismes androgéniques

Hyperandrogénies d’origine corticosurrénalienne

→ Virilisation de la femme ou de l’enfant

• Etiologies:

Pathologies corticosurrénaliennes

–Tumeurs des CS secrétant des androgènes

–Hyperplasies Congénitales des Corticosurrénales (HCC): déficits enzymatiques de la synthèse du

cortisol (surtout 21 OHase, puis 11 β OHase). La ↓ de la cortisolémie ⇒ ↑ ACTH qui stimule les CS et

⇒ l’Hyperplasie et l’hyperandrogénie

4- Hypercorticismes androgéniques

• Clinique:

–Signes de virilisation:

• Femme: acnée, hirsutisme

Pathologies corticosurrénaliennes

• Fillette: DSD= Désordre du Développement Sexuel (malformation des organes génitaux externes) et

pseudopuberté précoce hétérosexuelle

• Garçon: pseudopuberté précoce isosexuelle –HTA: déficit en 11 β hydroxylase

–Déshydratation: forme d’HCC avec perte de sel

4- Hypercorticismes androgéniques

• Diagnostic biologique:

–Tumeurs: sécrétion des androgènes → ↑↑ 17 CS (DHA) et des œstrogènes. Test dexa négatif

Pathologies corticosurrénaliennes

–Hyperplasies Congénitales des Surrénales (HCS):

• Déficit en 21 OHase: ↑↑ 17 OHP et PT, ↑ 17 CS alors que les 17 OHCS sont normaux. Freinage à la dexa +

• Déficit en 11 β OHase: ↑↑ S et THS, ↑ 17 OHP

• Autres déficits rares: 3 β ol DH, 17 α OHase et Desmolase

Déficit en 21-hydroxylase

Désordre autosomique récessif

a / b c / d a / b c / d

Bras court du chromosome 6

Mutation sévère

b / c

a / d a / c b / d a / d a / c b / c b / d

Mutation peu sévère

a / d: Forme classique c / d et a / c: Formes non classique