Les gammapathies monoclonales Flashcards

1
Q

Qu’est-ce qu’une immunoglobuline?

A

Produites par les cellules B
*Composé de 2 chaine lourdes identiques et 2 chaine légères identiques.
*Chaine légère libre liée à la chaine lourde par un lien disulfure et des interactions covalentes.
*2 paires de chaines lourdes et légères sont reliées ensemble par un lien disulfure afin de former l’immunoglobuline.
*FLC et HC sont formées de régions constantes et variables.
*5 types de régions constantes pour former les IgG, IgA, IgM, IgD, IgE. (4 sous-classes d’IgG et 2 sous-classes d’IgA.
*La combinaison de la section variable de la FLC et de la HC formes le site de liaison de l’antigène permettant la reconnaissance d’une grande variété d’antigène. Il y aurait 1011structures différentes d’Ac par réarrangement chromosomique.

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2
Q

Qu,elle est la principale voie d’élimination des chaînes légères? Qu’est-ce que cela va avoir comme effet au niveau du sang?

A

*Principale voie d’élimination : rénale
*Librement filtrées par le glomérule (plus rapide pour kappa (monomère) que lambda (dimère))
-kappa: monomérique, 23kDa; demi-vie de 2-4h
-Lambda: principalement dimérique: 46kDa demi-vie de 3-6h
*Réabsorbées et catabolisées par les cellules du tubules proximal (capacité maximal environ 10 mg /jour)
*On retrouve très peu de CLL dans l’urine chez patient normal
-Au final, les chaînes kappa libres sont éliminées environ 3 fois plus rapidement que les lambda

*Concentration sérique: représente la balance entre leur production et leur élimination.
*2x plus de kappa produit, mais éliminé 3x plus rapidement que les lambda = concentrations plus faibles des kappa dans le sérum(sauf en insuffisance rénale).
oKappa: 3,30 à 19,40 mg/L
oLambda: 5,70 à 26, 30 mg/L

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3
Q

Qu’elle est la différence de demi-vie entre IgA, IgG, Kappa, lambda?

A
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4
Q

Qu’est-ce qu’une gammapathie monoclonale?

A
  • Un seule clone de plasmocyte prolifère anormalement.
  • Comme chaque clone produit un seul type d’Ig, il y a alors une production anormal d’un seul type d’Ig (monoclonal).
  • Apparaît à l’électrophorèse comme un pic (ou une
    bande), étroit et homogène.
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5
Q

Peux-tu me nommer différents types de gammapathie monoclonale?

A

*Myélome multiple
*Gammapathiemonoclonale de signification indéterminée (MGUS)
*Myélome multiple indolent
*Macroglobulinémie de Waldenström
*Amyloïdoseprimaire
*Leucémie plasmocytaire
*Plasmocytome

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6
Q

Étiologie et épidémiologie du Myélome mu;tiple?

A

Étiologie:
*Pas bien connue
*Multifactoriels: génétique, environnemental, inflammation chronique, infection, radiation …

Épidémiologie :
*1-2% des cancers avec une incidence augmentée chez les hommes et personnes avec descendance afro-américaine.
*10% des cancers hématologiques
*Âge médian au diagnostic est 65-74 ans.
-< 14% des patients ont moins de 55 ans
-environ 3% des patients ont moins de 45 ans.
*Diminution du nombre de décès dans les dernières années, en raison de l’amélioration des traitements

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7
Q

Physiopathologie du myélome multiple?

A

*Prolifération néoplasique d’un clone de plasmocyte qui produit une immunoglobuline monoclonale en excès.
-IgG, IgA, IgM, IgD, IgE, kappa libre, lambda libre, chaîne lourde, non-sécrétant
*Infiltration et destruction de différents tissus par les plasmocytes
-Moelle osseuse: engendre une neutropénie, anémie et thrombocytopénie.
-Os: engendre des lésions ostéolytique, compression de la moelle épinière, fractures et hypercalcémie
*Accumulation de chaînes légères libres ou immunoglobulines
-Rein : obstruction tubulaire par la formation de cylindres et/ou dommages directe au tubule proximal. Insuffisance rénale, dommages tubulaires
-Sang: syndrome d’hyperviscosité (purpura, ischémie coronarienne, symptôme SNC, hémorragie de la rétine), surtout IgM.

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8
Q

Signes et symptômes du myélome multiple?

A
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9
Q

Comment est diagnostiquer le myélome multiple?

A
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10
Q

Quels sont les différents stades du myélome multiple?

A

*Bêta-2 microglobuline: concentration élevée reflète une masse tumoral élevée et une fonction rénale diminuée. Fait partie du CMH classe I.
*Albumine : faible concentration causée par les cytokines inflammatoires sécrétée par les cellules tumorale.
*LD: marqueur de la prolifération tumorale ou présence de cellules tumorales extra médullaire.
*Anomalie cytogénétique (CA) associées au MM

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11
Q

Comment traiter le myélome multiple?

A

oTraitements ciblés:
*Inhibiteur du protéasome: enzymes nécessaires au développement des cellules cancéreuses. Ex: Velcade
*Immunomodulateurs: entravent la croissance et la division des cellules cancéreuses. Ex: thalidomide
*Anticorps monoclonaux: bloque des cibles à la surface des cellules cancéreuses. Ex: Daratumumab
–ATTENTION : Interférence à l’électrophorèse et immunofixation. Ac monoclonaux de type IgG kappa

oChimiothérapie
oGreffe de cellules souches
oRadiothérapie
oTraitement de soutien : Pour les complications liées au myélome multiple.
-Corticostéroïdes : réduire les effets secondaire de la chimiothérapie
-Biphosphonates: ralentir la destruction osseuse
-Facteurs de stimulation des colonies : aide à générer des GR et GB
-Antibiotiques : prévention/traitement des infections
-Plasmaphérèse: pour retirer les anticorps monoclonaux et prévenir le syndrome d’hyperviscosité

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12
Q

Comment fonctionne le daratumab?

A

Le daratumumabse lie au CD38 sur la cellule cancéreuse et son fragment Fcest lié:
1.au C1q, ce qui déclenche la cascade du compléments et entraîne la lyse cellulaire.
2.à une cellule effectrice porteuse de FcR, comme une cellule NK, et entraîne la destruction de la cellule.
3.à un macrophage porteur de FcR, induisant la phagocytose.
Le daratumumabpeut également induire directement l’apoptose des cellules cancéreuse.

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13
Q

Quels sont les critères du Critères de l’IMWG pour l’évaluation de la réponse au traitement (sauf maladie progressive)?

A

oIMFIX = immunofixation, ELEP = électrophorèse, CLL = chaîne légères libres

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14
Q

Quels sont les critères du Critères de l’IMWG pour l’évaluation de la réponse au traitement (pour maladie progressive)?

A
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15
Q

Peux-tu me décrire le MGUS, son épidémiologie et ses manifestations cliniques?

A

Description:
*Gammapathie monoclonale de signification indéterminée (MGUS)
*Prolifération néoplasique d’un seul clone de plasmocytes qui produit une immunoglobuline monoclonale en excès (Stade précoce du myélome multiple ou macroglobulinémie de Waldenström).
*3 types différents: MGUS Non-IgM, MGUS à IgM et MGUS à chaînes légères libres.
*Environ 80% des myélome multiples origine d’un MGUS Non-IgM et 20% proviennent d’un MGUS à chaîne légères libres. Les MGUS à IgM progresse plutôt vers une macroglobulinémie de Waldenström et non un myélome multiple.

Épidémiologie et prévalence:
*Retrouvé chez 3 % de la population > 50 ans et chez 5% de la population > 70 ans.
*Environ 20% des patients avec MGUS vont développer un myélome multiple.

Manifestations cliniques: Habituellement Asymptomatique

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16
Q

Quels sont les critères diagnostiques du MGUS

A
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17
Q

Quels sont les prognostiques du MGUS?

A

*MGUS IgM–risque de progression vers la macroglobulinémie de Waldenströmde 1,5% par an
*MGUS chaînes légères libres –risque de progression vers MM de 0,3% par an
*MGUS Non-IgM–risque de progression vers MM de 1% en moyenne par an (voir tableau)
-Facteurs de risque pour la progression vers un MM :
–Protéine monoclonale (sérum) > 15 g/L
–Protéine monoclonal non-IgG
–ratio anormal de CLL

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18
Q

Quels sont les catégories de risque du MGUS?

A
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19
Q

Quels sont les traitements du MGUS?

A

Traitement et suivi :
*Aucun traitement -Observation
*Suivi:

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20
Q

Qu’est-ce qu’un myélome multiple indolent? Quels sont les manifestations cliniques?

A

Description:
*Prolifération néoplasique d’un seul clone de plasmocyte qui produit une immunoglobuline monoclonale en excès(Stade intermédiaire entre le MGUS et le Myélome multiple).

Manifestations cliniques: Habituellement Asymptomatique

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21
Q

Comment est diagnostiqué le myélome multiple indolent?

A
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22
Q

Quel est le prognostique du myélome multiple indolent?

A

*Risque de progression en myélome multiple:
-10% par an pour les 5 premières années
-3% par an pour les 5 années suivantes
-1 à 2% par an pour les 10 années suivantes

*Facteur de risque pour la progression vers un MM (International Myeloma WorkingGroup) –règle 20:20:20
-Protéine monoclonale (sérum) > 20 g/L
-Ratio CLL impliquées/non impliquées > 20
->20% de plasmocyte dans la moelle osseuse

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23
Q

Quels sont les traitements du myélome multiple indolent?

A

Traitement et suivi :
*Aucun traitement : Observation
*Suivi :

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24
Q

Gel est l’étiologie et l’épidémiologie de la macroglobulinémie de Waldenstrom?

A

Étiologie:
*Pas bien connue
*Multifactoriels: génétique, environnemental, infection…
-Implication d’une composante génétique: 20% des patients atteints ont un parent du premier degré avec un problème hématologique connexe (Lymphome non-Hodgkinien, myélome multiple, leucémie lymphoïde chronique, MGUS, leucémie lymphoïde aigue ou lymphome Hodgkinien).

Épidémiologie :
*Assez rare. Représente environ 2% des cancers hématologiques (moins fréquent que le MM).
*Âge médian pour le diagnostic est 65 ans.

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25
Qu'elle est la physiopathologie de la macroglobulinémie de Waldenstrom?
Prolifération néoplasique d’un seul clone de lymphoplasmocytes(précurseurs de plasmocytes, moins différencié) qui produit une immunoglobuline de type IgM monoclonale en excès. Les manifestions cliniques résultent de 2 problématiques: 1.La sécrétion excessive d’IgM: syndrome d’hyperviscosité *Syndrome d’hyperviscosité = ralentissement du flux sanguin qui va engendrer des saignements au niveau des muqueuses (gingivite, nez, rétine, GI) des trouble de la vision, des anomalies neurologiques (somnolence, ataxie, convulsion) et une insuffisance cardiaque. *Ce qui détermine la viscosité du sérum = protéine, surtout les grosses protéines linéaires, tel que les immunoglobulines. Les IgMqui ont un poids moléculaire très élevé (950 kDa) et une conformation (pentamère) qui augment de façon importante la viscosité. *Concentration médiane d’Igcausant un syndrome d’hyperviscosité: -IgM: 50 g/L (pentamère) -IgA: 70 g/L (dimère) -IgG: 100 g/L (monomère) 2.L’infiltration des lymphoplasmocytes dans différents organes dont la moelle osseuse, la rate et les ganglions = hépatosplénomégalie, lymphadénopathie, anémie, leucopénie et thrombocytopénie. *Possible, mais moins fréquent dans la peau, le système GI et les reins.
26
Signes et symptômes et prognostique de la macroglobulinémie de Waldenstrom?
Signes et symptômes: *Non spécifiques et parfois asymptomatique. -20 à 28% des patients au diagnostic sont asymptomatiques *Symptômes initiaux non-spécifiques: fatigue, perte de poids, malaise, fièvre. *Avec le temps d’autres symptômes due à l’infiltration des organes et/ou l’accumulation d’IgM: -Infiltration de la moelle osseuse: Anémie, thrombocytopénie, neutropénie -Infiltration extramedullaire: lymphadénopathie, hépatomégalie, splénomégalie -Accumulation d’IgM: syndrome d’hyperviscosité (fatigue, étourdissement, neuropathie, vision trouble, saignement), neuropathie périphérique (paresthésie, perte de coordination, chute), cryoglobulinémie. Pronostic: *Survie médiane de 8 ans.
27
Comment diagnostiquer une macroglobulinémie de Waldenstrom?
Attention de ne pas confondre une macroglobulinémie de Waldenströmavec un myélome multiple à IgM. *Différent type de cellules (lymphoplasmocyte vs plasmocyte), pas de lésion osseuse ni d’insuffisance rénale, ni d’hypercalcémie.
28
Quels sont les traitements de la Macroglobulinémie de Waldenstrom?
Débute seulement lorsque le patient commence à avoir des symptômes(MW). MGUS IgMet Macroglobulilnémiede Waldenströmindolent: *Observation seulement. *Suivi aux 3 à 6 mois. Macroglobulilnémiede Waldenström: *Plasmaphérèse pour syndrome d’hyperviscosité *Corticostéroïdes, agent alkylants, analogue de nucléoside et anticorps monoclonaux (rituximab) *Inhibiteur du proteasome, agent immunomodulateur,
29
Qu'est-ce qu'une amyloidose?
*Protéines mal repliées qui se regroupent en oligomères puis en fibrilles insoluble (fibrilles amyloïdes). *Protéines mutées ou protéines qui ont tendances à se replier de façon anormale. *Pathologies causées par un dépôt anormal extra ou intracellulaire de fibrilles amyloïdes qui altèrent le fonctionnement normal du tissus. *Différents types en fonction du type de protéine impliquée. Il y a > 40 protéines différentes qui peuvent former des fibrilles d’amyloïdes. *Nomenclature = «A» suivi d’une lettre pour indiquer le type d’amyloïdose -ex: ATTR: amyloïdosepar accumulation de transthyretin, AA : Amyloïdosepar accumulation de amyloïde A sérique, ALamyloïdosepar accumulation de chaîne légères libres (Light chain) Amyloïdose primaire ou à chaîne légères libre : AL(Light chain) –un des types les plus commun.
30
Qu'elle est l'étiologie de l'amyloidose AL?
*Assez rare *10 à 15 % des patients atteint de myélome multiple *Aussi possible chez des patients avec MGUS ou myélome indolent *Également associé au lymphome non-Hodgkinien et la macroglobulinémie de Waldenström.
31
Qu'elle est la physiopathologie de l'amyloidose?
Prolifération néoplasique d’un seul clone de plasmocyte qui produit une chaîne légère libre (kappa ou lambda) monoclonale en excès. *Les chaînes légères vont s’agréger (suite à une protéolyse ou a une séquence particulière d’a.a. qui vont les rendre instable) en oligomère et en fibrilles et se déposer dans différents organes et engendrer leur dysfonctionnement. *75 à 80% des cas implique une chaîne légère lambda (le reste kappa). *Les sites fréquents des dépôts amyloïdes sont la peau, les nerfs, le coeur, le tube digestif (dont la langue), les reins, le foie, la rate et les vaisseaux sanguins.
32
Signes et symptômes de l'amyloidose?
La symptomatologie de l'amyloïdosesystémique n'est pas spécifique, entraînant souvent des retards diagnostiques. La suspicion d'amyloïdosedoit être augmentée chez les patients qui ont une maladie multisystémiqueévolutive. *Les reins sont souvent atteint (60 à 70% des patients) : syndrome néphrotique ou insuffisance rénale *Le coeur est souvent atteint (70 à 80% des patients): La principale cause de décès associé à l’amyloïdoseAL. *Macroglossie(10 à 20% des patients) *Foie : cholestase et hépatomégalie *Peau: ecchymoses *Système gastro-intestinale: dysfonction au niveau de la motilité.
33
Comment diagnostiquer une amyloidose AL?
34
Quel est le prognostique de l'amyloidose AL?
*La survie du patient dépend grandement de la sévérité de la dysfonction cardiaque. *L'AL compliquée par une cardiomyopathie sévère a le pronostic le moins favorable, avec une survie médiane < 1 an. *Système de stratification du risque basée sur les marqueurs cardiaques (NT-ProBNP, Tropnonine…)
35
Quel est le traitement de l'amyloidose AL? Qu'elle est la réponse au traitement?
*Réduire la production de la chaîne légère libre monoclonale (de façon générale, ressemble aux traitement utilisés pour le myélome multiple) *Individualiser la thérapie en fonction des organes atteints, de la toxicité et du développement de la maladie *Administrer des soins de support pour les organes atteints Réponse au traitement: La réponse au traitement peut être évaluée en termes de réponse hématologique et de réponses spécifiques aux organes dFLC: différence entre CLL impliquée et non-impliquée
36
Cas 1
37
Cas2
38
Comment est investigué une gammapathie en laboratoire?
*Les tests de laboratoires sont importants pour le diagnostic, le pronostic, le risque de transformation maligne (MGUS) ainsi que le suivi du traitement. *Biopsie et ponction de la moelle osseuse *Dosage des chaînes légères libres sériques *Électrophorèse des protéines (sérum et urine) *Immunofixation(sérum et urine) *Analyses de biochimie générale (calcium, LD, DFGe, albumine, bilan martial, bêta-2 microglobuline, marqueur cardiaque, marqueur hépatique, immunoglobulines…) *Analyses d’hématologie générale (FSC)
39
Qu'elle est la sensibilité des différents tests pour la détection du myélome multiple (MM), de l’amyloïdoseprimaire (AL) et de la macroglobulinémie de Waldenström(MW
Pour le MM: *EPS seul, sensibilité de 87,6% *EPS + CLL, sensibilité de 100% (environ 13% des MM sont à chaînes légères libres. EPS pas assez sensible pour les détecter (mg/L vs g/L) Pour l’AL: *Aucunes combinaisons a une sensibilité de 100% *La meilleure sensibilité est obtenue avec les 5 analyses combinées
40
Quels sont les recommandations de l'INESS pour l'électrophorèse des protéines?
41
Qu'elle est la progression du MGUS par année?
*MGUS retrouvé chez 3 % de la population > 50 ans et chez 5% de la population > 70 ans. *Risque de progression vers MM de 1% en moyenne par an *Suivi aux 6 mois, puis annuel si stable
42
À quoi servent l'électrophorèse et l'immunofixation?
*Détecter une protéine monoclonal *Quantifier une protéine monoclonal (g/L) *Typée une protéine monoclonal (type de chaîne lourde + type de chaîne légère).
43
Comment est faite la biopsie et aspiration de la moelle osseuse?
*Biopsie et aspiration de moelle osseuse (fait habituellement en même temps) *Site (adulte): partie supérieure de l’os de la hanche (crête iliaque) ou sternum *Fait par un hématologiste *Frottis et immunohistochimie pour l’identification et la quantification des plasmocyte (ou lymphopasmocytes) et pour confirmer la clonalité.
44
Comment sont dosés les chaînes légères libres sériques? Comment sont les valeurs de référence?
*Chaînes légères produites en excès par rapport aux chaînes lourdes (environ 40% ). *Les chaînes légères non liées aux chaînes lourdes = chaînes légères libres. Anticorps dirigés contre des épitopes sur les CLL «masqués» lorsque liée à une chaine lourde *Détection immunoturbidimétrique ou néphélométrique. *Les études cliniques ont été effectuées avec les trousses TBS (les premiers sur le marché). *Les seuils cliniques et les VR dans les lignes directrices sont issues de ces études cliniques. *Il y a des différences importantes au niveau des valeurs obtenues en fonction de la méthode utilisée (seuils non-transférable) et préférable de conserver la même méthode pour le suivi. *De plus en plus d’études cliniques sont effectuées avec les autres méthodes. *Valeurs de référence plus élevées pour les lambda libres (due à une clairance rénale moins rapide en raison de leur forme majoritairement dimérique.) *Le ratio K/L permet de mettre en lumière la présence d’un clone monoclonale: *↑ratio et↑kappa libre indique une gammapathie monoclonale avec chaîne légère kappa libres. *↓ratio et↑lambda libre indique une gammapathie monoclonale avec chaîne légère lambda libres. *Afin de limiter les faux positifs 100% des valeurs ont été incluses dans les VR (ratio) vs le 95% habituel.
45
Comment se passe la clairance des CLL lors d'insuffisance rénale?
En insuffisance rénale, la clairance rénale des CLL est diminuée. *Le système réticulo-endothélial prend donc la relève pour l’élimination des CLL *Élimination plus lente (augmentation des kappa et lambda libre dans le sérum) *N’est pas influencée par la taille des CLL (augmentation du ratio, car plus de kappa produit que de lambda et éliminée à la même vitesse) *L’élévation plus marquée des kappa nécessite un ajustement du ratio avec des limites inférieures et supérieures plus élevées.
46
Qu,est-ce qui est nécessaire pour conclure à une gammapathie monoclonale avec chaine légère libre.
La combinaison de l’élévation des kappa ou lambda libres et respectivement l’augmentation du ratio (Kappa) ou la diminution du ratio (Lambda)
47
Comment on interprète ces résultats?
48
Comment se fait l'effet de crochet par les CLLs?
*Lorsqu’un antigène est présent en concentration si forte que l’équilibre Ac-Ag est affecté et forme un complexe immun plus petit. *Ce phénomène peut aussi survenir dans le cas d’un clone avec une très grande affinité pour les Ac. *CLL particulièrement sujet à l’effet crochet considérant que les concentrations peuvent varier de <1 mg/L à > 10 000 mg/L *La fréquence des effets crochets varie dans la littérature entre 0,12 et 2,2% dépendamment de la plateforme utilisée et la population. *Certains instruments comme l’Optliteet le Spaplusde TBS ont des protocoles intégrés de détection d’EC.
49
Comment mettre en évidence un effet de crochet?
*Vérification par rapport aux résultats antérieurs et dilution en cas de diminution trop importante *Faire des pool de patients et comparer la valeur mesurées et la valeur attendue (calculée).
50
Quelle est le principe analytique des techniques anlytiques?
-Électrophorèse = migration/séparation de particules chargées dans un milieu liquide soumis à un champ électrique --molécules + (cations) migrent vers la cathode (électrode chargée -) --molécules - (anions) migrent vers l’anode (électrode chargée +) -Mobilité électrophorétique --positive (dans le même sens que le courant électrique, anode → cathode) --négative (dans le sens opposé du courant électrique, cathode → anode)
51
Qu,est-ce qu'un ampholyte?
-Ampholytes: molécules se comportant à la fois comme un acide et une base (elles peuvent céder ou capter un ion H+). Donc chargée + ou - selon pH de la solution. -aa ont des groupements basiques (NH2 ; qui peuvent capter un ion H+) et des groupements acides (COOH; qui peuvent céder un ion H+). La charge de ces groupements dépend du pH. -charge globale des protéines (et aa) dépend du pH
52
Quel est le points isoélectrique?
-Point isoélectrique: pH auquel la charge globale d’une molécule = nulle au point isoélectrique: protéines = zwitterion (charges positives (NH3+) et négatives (COO-) qui totalise charge globale nulle) si pH < point isoélectrique : protéine = charge globale + (forme cationique) → migration vers cathode (-) si pH > point isoélectrique : protéine = charge globale - (forme anionique) → migration vers anode (+)
53
Est-ce vrai : Chaque type de protéine a un point isoélectrique différent qui dépend de sa composition en aa?
oui, Ainsi, dans une solution à un pH donné, chaque type de protéine possède une charge globale qui lui est propre. migration vers la cathode (électrode négative) ou vers l’anode (électrode positive) dépend de la charge de la protéine
54
Quelles sont les composantes du système d'électrophorèse?
1- 2 réservoirs contenant le tampon: Rôles: Conduire le courant, fixer le pH et la force ionique 2- Électrodes pour appliquer le champ électrique, en contact avec le tampon 3- Support électrophorétique qui connecte entre eux les 2 réservoirs La matrice dans laquelle la séparation aura lieu ex: gels, capillaire. 4- Dans certains système, des mèches peuvent être utilisées pour connecter le support au tampon ou directement aux électrodes. 5- Système fermé pour empêcher l’évaporation du tampon 6- Générateur de courant
55
Quels sont les étapes pour la technique électrophorétique?
1- Électrophorèse: séparation des molécules selon leur charge/masse dans un milieu liquide soumis à un champ électrique. 2- Coloration: (seulement pour gel, pas capillaire) Différents types de colorants en fonction du type de molécules à colorer (lipoprotéine, enzyme…) 3- Quantification: Mesure de l’absorbance et représentation graphique (électrophérogramme, semi-quantitatif) Gel: mesure de l’absorbance de chaque zone colorée, gel doit-être transparent Capillaire: détection se fait par absorption
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De quels facteurs La vitesse de migration électrophorétique d’une molécule dans un champ électrique dépend ? Peux-tu me les décrire?
-Propriétés de la molécule: charge nette, taille ↑ charge molécule = ↑ vitesse de migration ↑ taille molécule = ↓ vitesse de migration (à cause de ↑ friction) -Force du champ électrique ↑ voltage = ↑ courant = ↑ vitesse de migration *voltage/courant trop élevé = ↑ T’ = possibilité de dénaturer molécules thermolabiles (système de refroidissement possible) -Propriétés du tampon utilisé pour l’électrophorèse: pH, force ionique pH : détermine la charge globale de la molécule donc détermine direction et vitesse de migration ↑ force ionique = ↓ vitesse de migration plus le nuages d’ions autour de la molécule est gros, plus la molécule est restreinte dans ses déplacements (↓ vitesse de migration), plus les zones seront condensées et meilleure résolution ↑ force ionique = ↑ chaleur ↑ force ionique = ↓ résistance, donc ↑ courant (V = RI) et la production de chaleur, ce qui pourrait engendrer la dégradation de molécules thermolabiles Si on utilise un tampon de force ionique élevée, il faut avoir un système de refroidissement. -Propriétés du support d’électrophorèse: charge négative, taille des pores, adsorption --Adsorption : Certains supports vont engendrer de l’adsorption non-spécifique des molécules. Plus il y a d’adsorption sur le support, plus la vitesse de migration diminue --Taille des pores: séparation selon le ratio charge/masse. La taille des pores dans le support électrophorétique va déterminer si les molécules seront séparées selon leur taille en plus du ratio charge/masse. ↑ taille pores = ↑ vitesse de migration (moins de restriction) --Charge négatives: Certains supports vont générer plus ou moins d’électroendosmose. Plus un support est chargé lorsqu’il est mis en contact avec le tampon, plus il va générer d’électroendosmose. +++ électroendosmose = ↓ vitesse de migration pour anion et ↑ vitesse de migration pour cation
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Qu'est-ce que l'électroendosmose?
-Influence la mobilité électrophorétique en créant un mouvement de l’eau par rapport au support. -Adsorption d’ions hydroxyle (charge négative) à la surface du support électrophorétique (ex: gel) lorsqu’il entre en contact avec l’eau (tampon) -Ces anions sont fixés au support électrophorétique -Les cations en solutions vont donc s’agglomérer autour de ces charges négatives. -Plus on s’éloigne de la surface du gel, plus il y a de charges négatives dans le tampon, jusqu’à une distance où les charges positives et négatives sont égales -Couche de Stern: la première couche d’ions positifs est fixée fortement aux charges négatives du gel et elle est immobile -Couche diffuse: La deuxième couche est constituée majoritairement d’ions positifs et elle est mobile -Lorsqu’on applique du courant, les ions hydroxyle à la surface du gel et restent immobiles (ainsi que la première couche d’ion positifs (Stern)), mais le nuage d’ions positifs (couche diffuse) va migrer vers l’électrode de charge opposée (anode vers la cathode), ce qui va entraîner un mouvement du tampon dans le même sens = électroendosmose -Plus le support sera chargé négativement (dépend de sa composition), plus l’électroendosmose sera importante
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-L’effet de l’électroendosmose sur la vitesse de migration des molécules dépend de la charge de la molécule. Peux-tu m'expliquer?
-Les molécules chargées + vont migrer dans le même sens que l’électroendosmose (anode → cathode) --L’électroendosmose augmente leur vitesse de migration -Les molécules chargées - vont migrer dans le sens opposée à l’électroendosmose (cathode → anode) --L’électroendosmose diminue leur vitesse de migration --Ainsi, les molécules chargées - peuvent rester immobiles ou même reculer si elles ne sont pas suffisamment chargées
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Quels sont les propriétés de l'acétate de cellulose?
-séparation selon le ratio charge/masse, puisque les pores sont assez gros pour laisser passer librement toutes les protéines -génère de l’électroendosmose (beaucoup de charges négative lorsqu’entre en contact avec le tampon) -nécessite des étapes supplémentaires par rapport au gel d’agarose (hydratation et rendre le gel transparent pour l’analyse densitométrique) -Était utilisé pour l’électrophorèse des protéines auparavant. N’est plus utilisé en clinique
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Quels sont les propriétés de l'agarose?
-séparation selon le ratio charge/masse, puisque les pores sont assez gros pour laisser passer librement toutes les protéines. -Le gel est d’emblé transparent et ne nécessite pas d’étape supplémentaires pour le rendre transparent (idéal pour la densitométrie) -n’a pas d’affinité pour les protéines (ne génère pas d’adsorption) -présente un peu d’électroendosmose (faible charge négative lorsqu’entre en contact avec le tampon) -Principal gel utilisé en clinique
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Quels sont la propriété de la polyacrylamide?
-possibilité de faire des gels ayant différentes grosseurs de pore pour pouvoir séparer les protéines selon leur charge/masse et selon leur taille permettant d’avoir une meilleure séparation -Ces gels ne sont pas chargés, donc par d’électroendosmose -Transparent, thermostable, inerte (pas d’adsorption) -Peu utilisé en clinique
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Qu'elles sont les propriétés des capillaires?
-séparation selon le ratio charge/masse, puisque l’intérieur du capillaire est vide = pas de restriction selon la taille -ne nécessite pas d’étape de coloration → Lecture d’absorbance directe à une longueur d’onde définie -Sa grande surface de contact génère de l’adsorption non-spécifique -présente beaucoup d’électroendosmose (forte charge négative sur la surface interne du capillaire, groupements SiOH) -Utilisé en clinique
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Qu'elles sont les composantes de l'électrophorèse capillaire?
1- 2 réservoirs contenant le tampon 2- Des électrodes pour appliquer le champ électrique. Elles sont en contact avec le tampon. 3- Support électrophorétique = capillaire --connecte entre eux les 2 réservoirs --entre 8 et 12 dans un instrument --Analyse de 8 à 12 échantillons simultanément 4- À la fin du capillaire, il y a un détecteur (lecture d’absorbance à une longueur d’onde définie) relié à un ordinateur. Pas de coloration nécessaire.
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Qu'elle est la composition d'un capillaire?
-faits de silice -vide à l’intérieur -très petit diamètre (10 à 100 um) -l’extérieur est recouvert de poly-imide pour donner de la flexibilité et favoriser les échanges thermiques. -Une portion du capillaire n’est pas recouvert de gaine de poly-imide pour permettre la mesure de l’absorbance: fenêtre de lecture
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À quelle voltage se fait l'électrophorèse capillaire?
-Réalisé à un très haut voltage --environ 10 000 à 30 000V comparativement à 100 V pour un gel) --génère de la chaleur → système de refroidissement (air ou liquide) est nécessaire -La grande surface de contact entre l’air et les capillaire favorise la dissipation de la chaleur -Le haut voltage diminue le temps de migration et augmente l’efficacité de la séparation
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Quel est le principe de l'électrophorèse des capillaires?
-séparation basée sur le phénomène d’électroendosmose -La surface interne des capillaires contient beaucoup de charges - (siOH perdent leur H+ si pH >2), les ions + du tampon forment un nuage autour des charges négatives fixées. -Lorsqu’on applique le courant, les ions + du tampon migrent de l’anode (+) vers la cathode (-) et entraîne le tampon dans la même direction (sens inverse de la migration des protéines chargées -) -L’électroendosmose est tellement forte que même les molécules chargées - vont migrer vers la cathode. -Plus les molécules seront chargées -, plus elles vont offrir de la résistance à migrer vers la cathode et elles atteindront le détecteur moins rapidement que les molécules chargées moins -
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Qu'est-ce que permet la grande surface de contact à l’intérieur du capillaire ?
favorise l’adsorption des molécules (surtout chargée +) -Les molécules du tampon ou de l’échantillon peuvent donc se lier partiellement ou définitivement à l’intérieur du capillaire -L’adsorption des molécules va affecter l’électroendosmose et la vitesse de migration -Il faut donc conditionner (laver) les capillaires régulièrement pour éviter cet effet avec une solution basique suivi de l’ajout du tampon pour laver la solution basique
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Quels sont les avantages de l'électrophorèse capillaire?
-Possibilité d’appliquer un voltage beaucoup plus élevé (10 000 à 30 000 Volts) car grande surface de contact avec l’air qui permet une bonne dissipation de la chaleur → ↓ temps de migration et ↑ l’efficacité de la séparation -Permet l’automation (moins de temps technique), plus rapide que gel (quelques minutes vs 20 à 40 min) -Plus sensible que gel pour identifier des anomalies -Pas d’artéfact au point d’application -Très faible volume d’échantillon est nécessaire
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Quels sont les désavantages de l'électrophorèse capillaire?
-Interférences par molécules qui absorbent à la même longueur d’onde (produit de radio-contraste, médicaments) -Plus cher
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Quel est l'utilité clinique de faire l'électrophorèse des isoenzymes?
-Investigation d’une augmentation inexpliquée d’une enzyme, trouver l’origine de son augmentation Principales: Iso-CK, Iso-LD et Iso-ALP -Mettre en évidence la présence d’une macroenzyme Complexe d’immunoglobuline + enzyme = trop gros pour être filtré par le glomérule → accumulation dans le sang sans signes cliniques apparents -Analyse spécialisée, n’est pas offerte dans tous les labos -Temps réponse assez long (pas pour urgences)
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Quel est le principe analytique de l'électrophorèse des isoenzymes?
-Électrophorèse en gel d’Agarose -Séparation des iso-enzymes en fonction de leur charge -Coloration en utilisant l’activité enzymatique (substrat spécifique à l’enzyme) -Quantification (semi-quantitatif) par densitométrie et obtention d’un électrophorégramme
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Comment sont séparés les isoenzymes de l'alcaline phosphatase?
-possible de séparer 8 isoformes d’ALP -Les fractions hépatique 1 (H1), osseuse (Os) et éventuellement placentaire 1 (P1) migrent au même endroit et ne peuvent pas être distinguées les unes des autres (regroupées en un bloc unique), charge très similaire -De anode vers cathode --le bloc H1 (hépatique), Os, P1 (placentaire) l--’isoenzyme biliaire 2 (H2) --les 3 isoenzymes intestinales (I1, I2 et I3) --l’isoenzyme placentaire 2 (P2) étant située entre I1 et I2 --Macro-ALP. Migre très près du point d’application. Rare -Pour pouvoir séparer les iso-enzymes H1, Os et P1, l’échantillon est déposé deux fois sur le gel avec et sans ajout d’une solution de lectine de germe de blé (Wheat Germ Aglutinin = WGA) présentant une forte affinité pour les acides sialiques --La fraction osseuse possède beaucoup d’acides sialiques → va précipiter dans le gel au contact avec la lectine --Les autres isoenzymes possèdent peu ou pas de groupement sialiques → très légèrement ralenties par rapport à leur position sur le profil obtenu sans lectine
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Comment est interprété un sérum normal dans une électrophorèse des isoenzyme de l'alcaline phosphatase?
Interprétation - Sérum normal -Présence des isoenzymes hépatique (H1) (47 %), Biliaire (H2) (6%) et osseuse (Os) (47%) -Parfois, présence d'une ou plusieurs (jusqu'à 3) fractions d'origine intestinale (environ 40 % des sujets sains, surtout si patients non à jeun et chez les groupes sanguins O et B)
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Quels sont les assemblages possibles des iso-enzymes de la CK?
-Les isoenzymes de la CK sont composées de deux sous-unités (dimère) : M ("muscle") et B ("brain") -3 assemblages possibles MM : localisée principalement au niveau des muscles cardiaques et squelettiques (97 à 100%) MB : au niveau du muscle cardiaque (< 4%) BB : au niveau des tissus cérébraux (normalement absent)
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Comment on interprète des isoenzymes de la créatine kinase?
-Chaque dimère (MM, MB, BB) a une charge propre qui lui confère une mobilité électrophorétique différente -La macro CK de type 1 formée de complexes entre CK et immunoglobulines migre entre les CK MM et MB → pas de signification clinique -La CK mitochondriale (CK de type 2) est détectable en position cathodique par rapport à la CK-MM → associée à des cancers. mauvais pronostic -Profil normal: 97 à 100% MM et < 4% MB et 0% BB
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Qu'elles sont les combinaisons possible des iso-enzymes de la LDH? Comme est-ce interprété?
-Enzyme exprimé dans différents tissus, manque de spécificité -Les isoenzymes de la LD sont composées de deux sous-unités: M ("muscle") et H ("heart"), assemblées en tétramères -5 combinaisons possibles : LDH1 = H4 = muscle cardiaque = 16,1-31,5% LDH2 = H3M = muscle cardiaque = 29,2-41,6% LDH3 = H2M2 = degré variable dans tous les tissus = 17,26,2% LDH4 = HM3 = degré variable dans tous les tissus = 5,9-12,3% LDH5 = M4 = tissus hépatique et musculaire = 3,2-17,3% -Chaque tétramère possède une charge qui lui est propre, lui conférant une mobilité électrophorétique différente -Chaque isoenzyme est définie par un numéro qui est fonction de sa mobilité électrophorétique -La fraction la plus anodique LD1 → les trois fractions intermédiaires (LD2, LD3 et LD4) → la plus cathodique LD5 -Chez un patient Normal: LD2 est majoritaire et le ratio LD1/LD2 est < 1
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Contenu, taille, densité et principaux lipides des CM, VLDL, LDL, HDL, IDL?
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Comment en mesure une concentration de lipoprotéines?
Pour estimer [lipoprotéines] → mesure contenu en lipide et/ou en protéines
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Comment on investigue des hyperlipidémies primaires (génétique)?
électrophorèse des lipoprotéines
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Qu'est-ce qu'une hyperlipidémie primaire? Comment on les classifie?
-Hyperlipidémies primaires: défaut génétique qui engendre une ↑ concentration plasmatique de certains lipides -Classification de Fredrickson. Ex: hypercholestérolémie familiale (type IIa)
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Comment on peut séparer les lipoprotéines sur gel?
-Séparés à tampon pH 8,6 sur gel d’agarose selon leur charge et leur taille -Colorés par une solution de noir Soudan (colorant pour lipides, cholestérol et triglycérides) -Les lipoprotéines vont migrer dans l’ordre suivant à partir du point d’application: --chylomicrons restent normalement au point de dépôt (grosse molécule) --bêta lipoprotéines ou LDL migrent en position bêta globulines --IDL migrent entre les LDL et les VLDL --pré-bêta lipoprotéines ou VLDL migrent devant les bêta globulines --alpha lipoprotéines ou HDL présentent la plus grande mobilité et migrent en position alpha-2 globulines
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