Protéines Liq. Bio. Flashcards
Deux familles principales de protéines
- Fibreuse: jouent un rôle structurel et constitutif.
- Globulaire: jouent un rôle important dans le métabolisme.
Les protéines plasmatiques et sériques :
protéines plasmatiques sont les protéines retrouvées dans le sang contenant du fibrinogène
sang sérique, il y aura absence de fibrinogène et de plusieurs protéines impliquées dans les mécanismes de coagulation
Protéines totales dans le sang:
entre 60 – 80 g/L
—> albumine représente ~60% des protéines totales
• Autres protéines:
• Globulines entre 0,1 - 15,0 g/L
• alpha2-macroglobuline entre 1,5 - 3,5 g/L
• Transferrine entre 2 - 3,5 g/L
Synthèse des protéines :
• Principalement synthétisée au niveau du foie : Albumine en très grande quantité, ainsi que la majorité des globulines (transferrine, protéines de la coagulation, etc.).
• Plasmocytes (Globules blancs) : Immunoglobulines (Ig)
• Épithélium intestinal : lipoprotéines des chylomicrons.
• Glandes : hormones protéiniques (insuline, glucagon, hCG (hormone de grossesse), TSH (axe thyroïdien) etc.).
Mécanismes de variation de la concentration protéique dans le sang :
1) Les sécrétions après synthèse: foie, plasmocytes, etc.
2) Pertes: rénales, intestinales, épithéliales, etc.
3) Diffusion après un dommage cellulaire: infarctus du myocarde, marathon, dystrophie musculaire, etc.
4) Catabolisme (généralement via l’oxydation): principalement au niveau du foie et des reins.
pression oncotique:
la force qui attire l’eau en direction des protéines.
Ex.: Le résultat d’une ⬇️ de pression oncotique → œdèmes pouvant mener à un Kwashiorkor !!!
Rôles des protéines plasmatiques
• Relié aux protéines spécialisées : nutrition, transport (hormones, médicaments, électrolytes, etc.)
• Maintien de la pression oncotique
• Réparation
• Défense
• Métabolisme
propriétés physico-chimiques étudiées
• Masse ou Poids moléculaires (PM):
• Point isoélectrique (pI)
• Demi-vie (1⁄2 vie)
Dosage des protéines - méthodes (grossièrement)
Méthodes Quantitatives (mesure de la substance):
1) Colorimétrique : Protéines totales, albumine
2) Immunochimique : Protéines spécifiques
Méthodes Semi-quantitatives / Qualitatives (détermination de la substance):
3) Électrophorèse : Fractionnement des protéines sériques
4) Immunofixation (IFX) : Caractérisation d’immunoglobuline (Ig) suite à l’éctrophorèse des protéines sériques
—> détection de cancer, maladie de crohn, etc
Dosage des protéines totales
-objectifs
Identification des hyper protéinémies (⬆️ des protéines):
• mécanisme de déshydratation
• ⬇️ ingestion d’eau
• perte importante, diarrhée, vomissements, insolation
• synthèse ⬆️ (cancer plasmocytaire → ⬆️ d’Ig)
Identification des hypo protéinémies (⬇️ des protéines):
• mécanisme d’hémodilution
• ⬆️ ingestion d’eau (infusion, intoxication à l’eau)
• malnutrition (anorexie, kwashiorkor, etc.)
• synthèse ⬇️ (cirrhose hépatique, chimiothérapie)
Méthode pour le dosage des protéines totales
Méthode de Biuret (Méthode automatisable)
protéines qui possèdent au moins 4 liaisons peptidiques réagissent et forment avec les ions cuivre (Cu2+) d’une solution alcaline un complexe bleu-violet. La densité optique (concentration) de ce complexe est mesurée à une longueur d’onde 540 nm.
colorimetrie
Dosage de l’albumine:
Objectifs:
Identification des hyper albuminémies:
• mécanisme de déshydratation
• transfusion d’albumine ⬆️
Identification des hypo albuminémies:
• malnutrition (anorexie, kwashiorkor, etc.)
• synthèse ⬇️ (cirrhose hépatique)
• maladies inflammatoire et infections
Identification des néphropathies (rein)
Utilisé pour l’évaluation d’autres substances et molécules qui se lient à l’albumine
Dosage de l’albumine méthode
Méthode au bromocrésol vert ou pourpre: colorimetrie
adsorption spécifique par l’albumine de colorants anioniques à un pH déterminé (pH 4,2 pour le bromocrésol vert et 5,2 pour le bromocrésol pourpre).
—> coloration de l’échantillon sera proportionnelle à la concentration d’albumine dans cet échantillon
Dosage des protéines spécifiques:
Objectifs:
Identification spécialisée de différentes pathologies ou conditions:
• Évaluation d’un état inflammatoire aiguë ou chronique
• Hémolyse in vitro vs in vivo
• Anémie ferriprive vs inflammatoire
• Évaluation de la fonction rénale ou hépatique
• Gammapathie monoclonale (sécrétion d’Ig ⬆️)
• Etc.
Dosage des protéines spécifiques:
Méthodes
Méthodes immunologiques
complexe Ac-Ag peut-être mesurée par différentes méthodes :
1) Néphélométrie
—> mesure l’intensité de lumière dispersée (réfléchie) à un angle de (30°, 70° ou 90°) par le complexe Ag-Ac suite à un rayonnement de lumière émis.
2) Turbidimétrie
—> mesure l’intensité de lumière transmise (non- absorbée) à un angle de (180°) par le complexe Ag-Ac suite à un rayonnement de lumière émis.
3) Essai immunoenzymatique (ELISA)
Effet prozone ou effet crochet
cause de Dx faux negatif
Quand la quantité d’Ac ajoutés pour doser des protéines spécifiques est trop faible en comparaison aux Ag
—> pas de formation de complexe = pas de précipitation = mauvais résultat
doit faire des dilutions
—> si le résultat augmente avec des dilutions : identification d’effet crochet
ou ajout d’un calibrateur
ELISA étapes
—> basé sur le principe que l’Ag (protéine à doser) est capté par un 1ier Ac de capture fixé sur une paroi solide (billes, tubes ou puits dans une plaque) et est révélé par un 2ième Ac couplé à une enzyme.
Étapes:
1. Sérum (Ag) + Ac → incubation
Ici, l’Ag (protéine à doser) est adsorbé par le 1ier Ac fixé sur une phase solide
- Lavage (On élimine les protéines non fixées).
- On ajoute le 2ième Ac marqué avec une enzyme → incubation.
- Lavage (On élimine les Ac non fixés sur les Ag (protéines)).
- Ajout d’un substrat pour l’enzyme liée → incubation.
- Mesure de la D.O. proportionnelle à la concentration Ag.
Fractionnement des protéines sériques:
Objectif:
• Permet d’obtenir un profil général des différentes classes de protéines dans le sérum.
• L’identification des protéines peut se faire en les séparant par différentes techniques électrophorétiques ou chromatographiques.
• L’électrophorèse sur gel d’agarose à pH 8,6 est la méthode de séparation privilégiée en laboratoire clinique. Quoique très grossière, elle permet de refléter les variations pathologiques des principales protéines d’intérêt clinique.
Fractionnement des protéines sériques différentes zones
Prealbumine
Albumine
Alpha1
Alpha2
Beta1
Beta2
Gamma
Affections hépatiques sévères
Protéines?
⬇️ synthèse (plusieurs protéines)
États inflammatoires
Protéines?
⬆️ synthèse (alpha1 + alpha2-globulines) et ⬇️ (transferrine(beta1), albumine)
Déficit héréditaire proteines?
⬇️ génétique (alpha1-antitrypsine)
—> inhibiteur de protease : pas inhibé = dégradation de protéines dans le corps
Maladies auto-immunes protéines?
⬆️ synthèse (immunoglobulines)
Syndrome néphrotique proteines?
⬆️ synthèse (alpha2-macroglobuline) et ⬇️ (pertes) (toutes les autres protéines)
Myélome
⬆️ synthèse (immunoglobulines)
Malnutrition protéines?
⬇️ synthèse par le foie (plusieurs protéines)
Grossesse protéines?
⬇️ catabolisme (plusieurs protéines)
Inhibiteurs de protéases:
inhibent l’activité des protéines à activité protéolytiques et permet ainsi la régulation de différents mécanismes physiologiques (digestion, coagulation, protection tissulaire, etc.)
—> alpha1-antitrypsine
—> alpha2-macroglobuline
Transporteurs:
Pré albumine
Albumine
Haptoglobine (alpha2)
Transferrine (beta1)
Protéines de la coagulation:
—> formation d’un caillot de fibrine et la réparation des tissus endommagés
coagulation est initiée lorsque le sang est exposé à une surface chargée négativement ou à un facteur tissulaire (lipoprotéine à la surface de certaines cellules)
—> induisent l’activation d’une cascade de protéines (facteurs I à XIII produites par le foie) ayant une activité protéolytique.
Voie Intrinsèque coagulation
Mécanismes utilisant principalement les protéines produites par le foie lorsque la voie extrinsèque n’est pas suffisante.
Voie Extrinsèque coagulation
Mécanismes utilisant principalement les protéines libérées par les cellules endommagées (Thromboplastine, lipoprotéines, phospholipides, etc.)
Protéines du complément:
joue 3 rôles:
1) Défense contre les infections
2) Élimination des déchets (complexes immuns et corps apoptotiques)
3) Immunité adaptive (transition immunité innée à acquise)
L’activation du complément suit 3 voies:
1) Voie classique
2) Voie alterne
3) Voie des lectines
—> se fusionnent en une seule voie terminale (protéines C5 à C5b → lyse/ opsonisation) conduisant à la destruction des membranes des cellules pathogènes et libération du contenu cellulaire → Mort cellulaire!
La voie classique:
fait intervenir Ac IgG ou IgM
habituellement activée par la formation de complexes Ag-Ac (il y aura reconnaissance d’un Ag connu), par l’ADN ou par la CRP (protéine C-réactive)
—> C1q détecte ces signaux endogènes ce qui déclenche la cascade
• C1qrs clive
C2 —> C2a C2b
C4 —> C4a C4b
C4bC2a (C3 convertase) clive C3
C3 —> C3a C3b
C4bC2aC3b (C5 convertase) clive C5
C5b —> commence MAC
PAS À RETENIR EN DÉTAIL
La voie alternative:
indépendante d’une activation par des Ac !!!
activée par :
• la liaison du C3b/surface de différents microorganismes (levures, bactéries)
• par des substances telle les venins
—> voie induit également le clivage du complément C3 de la voie classique puis le C5 en C5b de la voie terminale.
—> complément C4 n’intervient pas dans cette voie!!!
La voie des lectines:
indépendante d’une activation par des Ac !!!
—> initiée par la liaison de la MBL (Mannan-Binding Lectin qui ressemble à la C1q) aux lectines/sucres terminaux de glycoprotéines retrouvés à la surface de certains microorganismes (pas tous!)
• La MBL circule en association avec des enzymes de type sérine protéase nommées MASP (MBL-Associated Serine Protease),
• Suit ensuite les mêmes étapes que la voie classique.
L’activation du complément C3 (voie classique, alterne ou lectines) peut déclencher plusieurs activités biologiques:
• La lyse cellulaire
• L’opsonisation des substances à éliminer (ex. bactéries)
• La chimiotaxie (attraction des c immunitaires vers le site d’inflammation)
• L’⬆️ de la perméabilité vasculaire
• La contraction des muscles lisses vasculaires
protéine du système du complément dont la concentration plasmatique est la plus importante.
Le complément C3
—> la ⬇️ uniquement de la concentration de C3:
• Indique l’activation du complément par la voie alterne
—> la ⬇️ des compléments C3 et C4:
• Fournit un indice de l’activation de la voie classique ou la voie des lectines
Protéines d’inflammation (symptômes cause)
Les protéines d’inflammation = Réponse non spécifique à l’inflammation ou aux dommages tissulaires.
Symptômes :
• Chaleur
• Douleur
• Rougeur et tuméfaction (enflure)
Causes :
• Atteinte traumatique
• Physique (brûlure, engelure, radiation …)
• Chimique
• Septique
• Tumorale
Inflammation locale vs systemique
Réponse locale (vasculaire)
• Libération : histamine, sérotonine, kinines et prostaglandines
• Vasodilatation + œdème
• Agrégation plaquettaire + dépôt de fibrine
Réponse systémique (cellulaire)
• Fièvre
• Douleur
• Afflux leucocytaire (hyperleucocytose: macrophages, polymorphonucléaires, lymphos T)
• Libération d’enzymes
• Libération d’IL-1 qui stimule l’expression de gènes hépatiques de synthèse de protéines de phase aiguë
3 contextes d’inflammation
a) Inflammation aiguë :
• ⬆️ des protéines de phase aiguë positive (c.-à-d. des protéines qui ⬆️ lors d’une inflammation)
• ⬇️ des protéines de phase aiguë négative (c.-à-d. des protéines qui ⬇️ lors d’une inflammation)
• Immunoglobulines normales
b) Inflammation subaiguë:
• État intermédiaire entre ce qui est chronique et ce qui est aigu
• ⬆️ modeste des protéines de phase aiguë positive
• Protéines de phase aiguë négative ~ normales
c) Inflammation chronique:
• ⬆️ des protéines de phase aiguë positive
• ⬆️ des immunoglobulines (particulièrement IgG)
CRP (protéine C-réactive)
Inflammation
Se lie aux Cell. endommagées, bactéries, plaquettes, lymphocytes
—> reponse Positive très forte à l’inflammation
1/2 vie 5h
1/2 vies pré albumine, albumine, transferrine, CRP
Pré albumine —> 2 jours
Albumine—> 20 jours
Transferrine—> 8 jours
CRP (protéine C-réactive)—> 5 heures
La malnutrition =
perte protéinique → affecte la fonction des organes (contractilité du cœur, réponse immunitaire, guérison d’une blessure, etc.).
• Souvent responsable d’hospitalisations prolongées et de complications.
marqueurs idéaux de dénutrition devraient:
• Avoir une courte 1⁄2 vie (< 2 j)
• Répondre rapidement aux apports alimentaires et aux pertes modérées
• Être non affecté par une dysfonction hépatique ou rénale
L’albumine: nutrition
• 1⁄2-vie: longue (19 jours)
• Réserve sanguine importante (35-50 g/L)
• Bon indicateur de dénutrition chronique sévère (< 21 g/L)
• Insensible à malnutrition aiguë
• Bonne corrélation avec morbidité et mortalité
Pré albumine (transthyrétine): nutrition
• 1⁄2-vie: courte (2 jours)
• Transporte la thyroxine (T4 (hormone thyroïdienne)) et la vitamine A
• Faible réserve sanguine (200 – 400 mg/L)
• Bon indicateur de malnutrition sévère (si < 100 mg/L)
• Réponse rapide à un apport alimentaire (⬆️ de 10 mg/L/jour)
• Peut être difficile à interpréter si : traitement/corticostéroïdes, contraceptifs oraux, alcool → car ils
⬆️ la pré albumine
La transferrine (Tf): nutrition
• 1⁄2-vie: ~ 8,8 jours
• Synthèse hépatique
• Transporte les ions ferriques (99% du fer lié/Tf)
• Meilleur indicateur des changements alimentaires que l’albumine
• Indicateur pour les interventions long terme vs soins aigus
La protéine C-réactive (CRP): nutrition
• 1⁄2-vie: 5 heures
• Absente chez patients normaux
• ⬆️ très rapidement et fortement lors d’inflammation
• Protéine de phase aiguë positive
• Mauvais marqueur de malnutrition
très sensible, pas specifique
pré albumine: Causes des variations:
•⬇️ causée par:
Malnutrition, inflammation, nécrose tissulaire, néoplasie, cirrhose hépatique, perte protéinique (intestinale et/ou rénale), salicylates (ex.: aspirine)
• ⬆️ causée par:
Stéroïdes, lymphome d’Hodgkin, acromégalie, alcoolisme
l’albumine: Causes des variations:
• ⬇️ causée par:
Inflammation, malabsorption, malnutrition, pertes protéiniques intestinales/rénales/brûlures, gammapathies monoclonales
• ⬆️ causée par: Déshydratation
PM: 66 kD
Alpha1-antitrypsine
&causes des variations
représente (90% alpha1-globulines)
• Synthétisée par le foie
• 1⁄2-vie (complexée) ~ 3 heures
• Protéine de phase aiguë positive
• Antiprotéase (élastase, collagénase, trypsine, chymotrypsine …)
⬇️ causée par:
• Déficience héréditaire (< 0,5 g/L) → syndrome de détresse respiratoire (bébé),
emphysème pulmonaire précoce
⬆️ causée par:
• Inflammation
• Maladies hépatocellulaires
• Contraceptifs (œstrogènes) ou fin de grossesse
Alpha1-fétoprotéine (AFP):
Et causes de variation
Femme enceinte: ⬆️ entre les 13 – 30 semaines de grossesse ~ 1/3 protéines plasmatiques fœtales
• Adulte ~ absente (< 30 μg/L); si présence ⬆️ possibilité de cancer
⬇️ causée par:
• Syndrome de Down (trisomie 21)
⬆️ causée par:
• Plusieurs cancers (ex.: foie, pancréas, intestin, poumon, tumeurs des cell. germinales
(testiculaires ou ovariennes)
• Utile pour le suivi post-thérapie tumorale
Alpha2-macroglobuline:
Synthétisée par le foie et le système réticulo-endothélial (SRE) (c.-à-d. fibroblastes,
monocytes/macrophages, etc.)
• 1⁄2-vie: 2-4 jours
• Inhibe les protéases
⬇️ causée par:
• Myélome multiple, ulcère gastrique.
⬆️ causée par:
• Syndrome néphrotique (perte protéique rénale importante) → synthèse hépatique
compense pour la perte d’albumine rénale, car le rein laisse tout passer. Maintien ainsi la pression oncotique !!!
• Infections et réactions inflammatoires aiguës.
Transferrine (TRF): zone des β1-globulines
causes de variation
Synthétisée par le foie et un peu dans le SRE, testicules, ovaires
• 1⁄2-vie: 8 jours
• Protéine de phase aiguë négative
• Transporte 2 Fe3+ de l’intestin → le foie, la moelle osseuse et le SRE
• Dans la moelle osseuse: synthèse de l’hémoglobine (Hb)
⬇️ causée par:
• Inflammation aiguë, maladie hépatique chronique, malnutrition, perte protéinique
rénale/intestinale
⬆️ causée par:
• Anémie ferriprive/hypochrome (hypochrome = Globule rouge avec de l’Hb ⬇️ fer),
grossesse
β1-lipoprotéine (LDL : Low Density Lipoprotein)
Causes des variations
Surtout apolipoprotéine B (B48, B100)
grosse protéine synthétisée par le foie
Se lient aux récepteurs membranaires pour faire entrer le cholestérol (CHO) dans les c
(macrophages phagocytent le LDL oxydés → athérosclérose) → ⬆️ du risque d’infarctus cardiaque !!!
⬇️ causée par:
Hypo-β-lipoprotéinémie et a-β-lipoprotéinémie (déficience génétique)
⬆️ causée par: Déficiences génétiques des récepteurs (les cellules manquent de CHO→ ⬆️ synthèse LDL)
Complément : zone des β2-globulines
Variations
l’activité du complément en dosant deux protéines importantes de la cascade:
C3 et C4
• Protéines de phase aiguë positive (tardive)
⬇️ causée par:
• C3 + C4: maladies auto-immunes, infection bactérienne subaiguë, déficience héréditaire
• C3: glomérulonéphrite, déficience héréditaire
⬆️ causée par:
• C3 + C4: inflammation aiguë
Protéine C-Réactive (CRP):
Variations
Migre entre les zones β et gamma sur l’électrophorèse des protéines, mais est observable que
lorsque la concentration est très ⬆️⬆️⬆️
• Protéine de phase aiguë positive (⬆️ précoce et très ⬆️)
• Se lie aux polysaccharides (bactéries, levures, …), polycations (histones)
• Très sensible, mais non spécifique!
⬆️ causée par: ⬆️ d’~2000 X des valeurs normales lors d’une inflammation
Infarctus aiguë du myocarde, stress, trauma, infection, chirurgie, néoplasie
Zones gamma-globulines
Immunoglobulines (Ig):
• Rôle: reconnaissance des Ag et initiation de destruction des Ag
• Synthèse: lymphocytes B différenciés en cellules plasmatiques
Compose de 2 chaînes lourdes (constante) et 2 chaînes légères (variables- lambda ou kappa)
—> Assemblage H2L2 dans plasma par liens disulfures
IgG
Variations
Seules les IgG traversent le placenta
Monomère
—> Activation du complément (Voie classique)
—> Immunisation secondaire (post IgM)
Synthèse : Dans les ganglions et la rate par les c plasmocytaires
⬇️ causée par:
• Déficience sélective
• Agammaglobulinémie (ex: déficit immunitaire congénital d’origine génétique)
• Bébé entre 2 – 6 mois
• Myélome IgA (suppression de synthèse des IgG)
• Maladie chaînes légères (pathologies lymphoprolifératives de la lignée B)
⬆️ causée par:
• Infection (polyclonal)
• Hépatite chronique active
• Maladie auto-immune
• Myélome IgG
Quand il y a un myélome d’un Ac qu’est-ce qui arrive avec les autres
Les autres Ac ne sont pas produits
—> ⬇️⬇️⬇️
IgA
Variations
Monomère, dimère ou trimère
Synthèse: Sous muqueuses / c plasmocytaires
(salive, larmes, voies respiratoires, génito-urinaires, système digestif)
Fonction: Protection précoce anti-virale et anti-bactérienne Causes des variations:
⬇️ causée par:
Agammaglobulinémie, nouveau-né, maladie des chaînes légères, myélome IgG (suppression de synthèse)
⬆️ causée par:
Infections associées/systèmes sécrétoires externes (gastro-intestinal, respiratoire),
maladies hépatocellulaires,
myélome IgA
IgM
Monomère ou pentamere
Fonctions :
• Immunisation primaire
• Activation du complément
• Opsonisation + agglutination pour faciliter phagocytose
⬇️ causée par:
Agammaglobulinémie, nouveau-né, myélome IgG ou IgA (suppression de synthèse des IgM), maladie des chaînes légères (production majoritaire de chaînes légères au détriment des chaînes lourdes)
⬆️ causée par:
Infection, cirrhose biliaire primaire, maladie de Waldenström, infection
IgD
Synthèse: lymphocytes B (surface)
• Fonction: Peu de connues, mais peut activer les lymphocytes B. Peuvent lier les granulocytes, basophiles et les mastocytes, ce qui a pour effet de les activer.
⬆️ causée par: Lymphome d’Hodgkin, myélome à IgD
IgE
Synthèse: Sous-muqueuses / c plasmocytaires
Fonction:
• S’attache/mastocytes et lie les Ag (allergènes)
• Stimule les mastocytes à relâcher l’histamine (molécule vasoactive)
• ⬆️ la perméabilité vasculaire et contraction muscles lisses (réaction allergique)
⬆️ causée par:
allergie, asthme intrinsèque, certaines maladies parasitaires, myélome à IgE
