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Biochimie du liquide cérébrospinal
Pr. BendavidCours PCEM2 janv 2016
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Généralités
• Localisation du Liquide cérébrospinal (LCS) (CSF cerebrospinal fluid)
• Circulation du LCS
• Composition du LCS– Valeurs normales
– Eléments de sa production
• Pression du LCS
• Rôles physiologiques
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Localisation du Liquide cérébrospinal
• LCS : liquide clair
• Circule autour du cerveau, cervelet et moelle
• Descend jusqu’à S2 alors que la moelle s’arrête à L2
• Recueil entre L4-L5
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Généralités
• Localisation du Liquide cérébrospinal (LCS) (CSF cerebrospinal fluid)
• Circulation du LCS
• Composition du LCS– Valeurs normales
– Eléments de sa production
• Pression du LCS
• Rôles physiologiques
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Circulation du LCS
• Compartiments – Périphérique
– Central
• Volume 150 ml renouvelé 4x par jour
• Synthèse centrale
• Résorption périphérique
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Circulation du LCS
• Résorption le long des sinus veineux
• Villosités arachnoïdiennes
• Pression LCS > Sg
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Généralités
• Localisation du Liquide cérébrospinal (LCS) (CSF cerebrospinal fluid)
• Circulation du LCS
• Composition du LCS– Valeurs normales
– Eléments de sa production
• Pression du LCS
• Rôles physiologiques
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Composition du LCS (lombaire)
• Glycorachie = 50 à 75% Glycémie – Glucose : 2,7 à 4,1 mmol/l
• Chlore : 110 à 130 mmol/l ; Na : 149
• Protéines : 0,42 +/- 0,05 g/l
• Le LCS est un produit de Sécrétion actif et non un ultrafiltrat du plasma sanguin
• Modifications– Le long de son trajet
– Pathologiques : méningites, hémorragies…
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Composition du LCS (lombaire)
• Maintient de l’homéostasie– Barrière hémo-méningée (plexus choroïdes)
– Barrière encéphalo-méningée (névraxe)
– Barrière hémato-encéphalique (vascularisation cérébrale)
• Barrières perméables et sélectives permettant l’asymétrie
• Contrôle neurologique par des récepteurs reliés au système hypothalamo-hypophysaire
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Généralités
• Localisation du Liquide cérébrospinal (LCS) (CSF cerebrospinal fluid)
• Circulation du LCS
• Composition du LCS– Valeurs normales
– Eléments de sa production
• Pression du LCS
• Rôles physiologiques
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Pression du LCS (HTIC)
• Reflet de la pression intra-crânienne
• Nouveau-né : aspect des fontanelles (bombantes)
• Aspect du crâne (hydrocéphalie)
• Œdème papillaire au fond d’œil
• Sortie rapide à la ponction– Risque d’engagement cérébral!!!
• Mesurable (varie selon la position, le cycle respiratoire)
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Généralités
• Localisation du Liquide cérébrospinal (LCS) (CSF cerebrospinal fluid)
• Circulation du LCS
• Composition du LCS– Valeurs normales
– Eléments de sa production
• Pression du LCS
• Rôles physiologiques
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Rôles physiologiques
• Mécanique :– Amortissement des chocs
– Lubrification médullaire
• Métabolique– Rôle nutritif faible
– Elimination de produits du catabolisme cérébral (normal ou pathologique)
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Prélèvement et aspects macroscopiques
• Prélèvement du LCS– Indications et contre-indications
– Voies d’abords
– Mode opératoire de la Ponction Lombaire
• Aspects macroscopiques– Pression
– Aspect visuel du liquide
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Indications et contre indications
• Indications– Recherche d’une infection méningée
– Avant injection de produits opaques ou TTT
– Étude des constituants du LCS
• Contre indications– HTIC sur processus expansif avec œdème
papillaire (œdème, tumeur, abcès)
– Infection au point de ponction
– Trouble de l’hémostase
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Voies d’abord
• Principalement la ponction lombaire– Entre L4-L5 ou L5-S1
• Ponction sous occipitale ou cisternale
• Ponction ventriculaire directe
• Transfontanellaire (nourrisson)
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Mode opératoire
• Geste Médical
• Désinfection
• Progressif (HTIC?)
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Mode opératoire
• Aiguille à Mandrin (vérifier) 3 à 7 cm
• Plusieurs tubes– 1 : Bactériologie
– 2 : Cytologie et immunochimie
– 3 : Chimie (pas de sang)
• Total : – Adulte : 10 à 15 ml
– Enfant : 5 à 10 ml
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Analyse macroscopique
• Normal : Goutte à goutte; eau de roche
• Aspects pathologiques :– Sanglant ou rosé (trauma
ou hémorragie?) : toujours marquer les tubes
– Xanthochromique (jaune)
– Trouble : opalescent à purulent (pression?)
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Analyse spectrométrique
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Analyse spectrométrique
Hémoglobine
Bilirubine
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Analyse spectrométrique
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Analyse Spectrométrique
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Biochimie courante• Glycorachie :
– Méthode enzymatique en pt final (hexokinase)
– Rapidement
– Hyperglycorachie si Hyperglycémie (cf Sang)
– Hypoglycorachie si :• Hypoglycémie ou anomalie métabolique
• Infections bactériennes (surtout les formes purulentes, tuberculeuses) (les infections parasitaires et virales, les abcès peuvent être à glycorachie normale)
• Cytologie augmentée et/ou anormale (leucémie, carcinomatose, sarcoïdose)
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Biochimie courante• Ions : Na+, Ca++, K+ et Cl-
– Homéostasie très précise et indépendante du plasma
– Hypochlorurachie et méningite tuberculeuse?– Hyponatrorachie et hyponatrémie
• Equilibre acido-basique– Faible pouvoir tampon en cas d’acidose ou
d’alcalose– Relation pH – commande respiratoire : pH acide
et hyperventilation, pH alcalin et hypoventilation
• Lactates : si méningite bactérienne ou anomalie métabolique
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Protéines du LCS• Trois origines possibles :
– Sérique par passage actif au niveau des plexus choroïdes
– Locale : par synthèse issue du tissu nerveux– Lymphoplasmocytaire = immunitaire : par
synthèse d’immunoglobulines issues de cellules immunocompétentes présentes en phase aigue ou chronique d’une pathologie dans le LCS
• Toujours comparer Sang et LCS pour différencier une réaction locale d’une réaction systémique
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Protéines du LCS
• Protéines totales :– Difficulté liée à la faible concentration– Méthode de Lowry : colorimétrique– Normale : 0,40 g/l (0,28 à 0,52 g/l) en P.L.– Résultat plus faible en cisternal (1/3) ou
ventriculaire (1/2).– Pas de variation intersexe– Rôle en surveillance (répétabilité)– Rôle en standardisation (fractions protéiques
en %)
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Protéines du LCS• électrophorèse
du LCSvaleurs relatives valeurs absolues/Lowry
FRACTIONS Moyennes Ecart-type
Limites Moyennes Ecart-type
Limites
Préalbumine 6 2 2 à l0 24 8 9 à 40
Albumine 58,5 7 45 à 71 239 48 144 à 334
Alpha- 1-globuline
4,5 1,5 2 à 7 18 6 7 à 30
Alpha-2-globuline
4,5 1,4 2 à 9 19 6 7 à 31
Bêta-1-globuline
10 3,2 4 à 16 42 15 12 à 72
Bêta-2-globuline
6 2,5 1,5 à 11 26 9 8 à 43
Gamma-globuline
9,5 2,4 5 à 14 39 13 13 à 65
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Turbidimétrie
Laserθ
Echantillon
Diaphragme et DétecteurNéphélémétrie
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Exemples d’immunodosages
PROTÉINES LIMITES NORMALES (mg/1)
PROTÉINES LIMITESNORMALES(mg/1)
Préalbumine 10 à 20 Bêta- 1 -transferrine 10 à 20
Albumine 126 à 294 Bêta-1 A- Bêta-lC (C'3) 2 à 4
Alpha- 1 -antitrypsine 5 à 15 Bêta-lE (C'4) 1 à 2
Alpha- 1 -glycoprotéine acide 3 à 8 C3 proactivateur (facteur B) 0,5 à 1
Apolipoprotéine Al 2 à 4 IgA 1 à 3
Apolipoprotéine A2 2 à 4 IgM 0,2 à 0,4
Fibronectine 2 à 4 IgG 15 à 30
Alpha-2-céruloplasmine 1 à 3 Clq 0,2 à 0,4
Alpha-2-macroglobuline 1 à 3 C-réactive protéine 0,1 à 0,4
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Analyse de l’immunité intrathécale
• Calcul des synthèses intrathécales (SIT)
• Conjonction de deux processus
– La transsudation : augmentation du passage de protéines sériques vers le LCS par altération des barrières (HTA, artérite,…). Plus c’est grave, plus les protéines de grande taille passent (dont IgG)
– La synthèse intrathécale : production locale de protéines de l’immunité (IgG, complément) par des lymphocytes, macrophages et cellules gliales (recherche d’un aspect mono ou oligoclonal)
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Analyse de l’immunité intrathécale
• Immuno-électrophorèse du LCS(CSF) / sérum(S): Révélation anti IgG– 1 : normal– 2 : IgG sérique passant
dans le LCS– 3 : Synthèse intrathécale
d’Immunoglobuline G oligoclonale (SEP) non retrouvée dans le sang
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EXEMPLES DE SITUATIONS CLINICOBIOLOGIQUES
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Méningo-encéphalite virale
• Liquide clair, cellularité plus faible
• Glycorachie dans les normes
• SIT d’IgG et d’IgM parfois importante, parfois oligoclonale
• Sérologies et virologie…
• Attention aux parasitoses
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Méningite bactérienne
• HyperCellularité et trouble
• Hypo glycorachie et hypo chlorurachie (tuberculose)
• Hyper protéinorachie
• Transsudat inflammatoire avec IgG polyclonales
• Bactériologie, procalcitonine (sang)
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Sclérose en plaques
• Cellularité modérée, glycorachie normale
• SIT d’IgG importante à profil oligoclonal (parfois IgM ou IgA) non retrouvé dans le sang
Processus malins
• Cellularité importante, glycorachie basse
• SIT d’Ig importante à profil oligoclonal ou monoclonal
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Film sur la ponction lombaire
• https://www.youtube.com/watch?v=6XHGzCt4TDI