Généralités sur la béta-2-microglobuline

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Stratégie d’établissement des valeurs de référence :

Lorsque l’on veut établir des valeurs de référence, le problème à résoudre est le suivant : Etant donné une valeur biologique mesurée une seule fois chez un individu, comment la situer à l’intérieur d’une population de référence?
Il faut tout d’abord définir la population de référence, c’est à dire une population homogène dans laquelle les variations d’un seul paramètre seront étudiées. Ensuite il faut procéder à la mesure sur un échantillon représentatif de cette population [21].

Echantillonnage de la population d’étude [21, 25]

Lors de l’établissement de valeurs de référence, se pose le problème de la représentativité de l’échantillon de référence.
Le terme « représentatif» signifiant que la répartition des valeurs des constituants biologiques dans l’échantillon doit être voisine de la répartition dans la population.
Une solution à ce problème peut être trouvée en constituant l’échantillon à partir d’un sondage dit probabiliste (un sondage donnant à chaque individu la même probabilité d’être choisi), les méthodes statistiques permettent alors de mesurer la « confiance » que l’on peut accorder aux estimations fournies par cet échantillon.
Toutefois la représentativité de l’échantillon de référence est également respectée lorsque les sujets retenus pour constituer un échantillon de référence sont ceux qui répondent à tous les critères de sélection, puisque ces critères sont établis sur la base des facteurs connus pour être à la source de variations des constituants biologiques étudiés. Pour obtenir un échantillon représentatif de la population de référence, la technique la plus simple et la plus sûre semble donc être d’analyser en premier lieu les biais susceptibles de découler d’une situation particulière et d’effectuer ensuite une sélection complète et justifiée.
Dans le cadre de l’établissement des valeurs de référence, la population tout venant ne peut être considérée comme étant une population de référence c’est-à-dire présumée en bonne santé. Il est donc nécessaire de procéder à une sélection sur un ensemble de critères anamnestiques, fonctionnels et cliniques. L’ensemble des sujets répondant aux critères de sélection est appelé population de référence.
Suivant les possibilités à la disposition des biologistes, les valeurs de référence pourront être obtenues par tri à posteriori des valeurs d’une population importante ou par mesure directe des constituants biologiques sur une population moins importante, bien triée à priori [21].

La sélection à posteriori

La sélection a posteriori des individus de référence se fait à partir d’une population tout venant de plus de 1000 sujets. Elle consiste d’abord à préparer les sujets pour le prélèvement et ensuite, à leur faire remplir le questionnaire.
C’est alors que l’on peut effectuer le prélèvement en vue du traitement et de l’analyse du spécimen biologique. Après avoir obtenu les résultats, l’échantillon de référence est sélectionné grâce à des critères d’inclusion et des critères de non inclusion. Les traitements statistiques sont réalisés ainsi que la vérification de la représentativité de l’échantillon. Enfin, on procède à l’établissement des valeurs de référence [21].

La sélection à priori

La sélection a priori consiste à fixer d’emblée les critères de sélection et à ne retenir que 50 à 150 individus de référence pour chaque classe.
On choisit d’abord les critères d’inclusion de l’étude ainsi que les critères de non inclusion; puis on prépare les sujets pour le prélèvement. Le prélèvement ainsi réalisé, le spécimen biologique peut être traité et analysé. Les traitements statistiques effectués, alors les valeurs de référence peuvent être déterminées.

Intérêt diagnostique médical

Selon les divers auteurs et expériences, les valeurs de référence permettent au cours du diagnostic médical:
 de fixer une limite de décision adaptée à chaque cas particulier de patient,
 de vérifier un état de santé chez un patient,
 d’alerter le patient sur des risques encourus,
 de confirmer un diagnostic médical,
 de dépister une affection cliniquement non décelable.

Intérêt de suivi thérapeutique et de pronostic :

L’interprétation d’une valeur observée chez des sujets sous médication au long cours est très utilisée pour le suivi de patients. Il s’agit d’évaluer l’effet thérapeutique et/ou de surveiller un risque dû à la médication.
L’étude des valeurs de référence des populations saines et des valeurs des populations malades permet de classer les examens suivant leur pouvoir discriminant.

Intérêt épidémiologique :

La comparaison des valeurs observées sur des populations très différentes est une application épidémiologique des valeurs de référence. On peut ainsi étudier des différences ethniques, de régime alimentaire, de régime socioculturel ou génétique.
On peut aussi déterminer les conditions de transmissibilité des valeurs de référence d’un laboratoire à l’autre, ou d’un pays à l’autre.
L’établissement des valeurs de référence permet de mesurer la prévalence de certaines pathologies dans une population à un échelon régional, national ou international [25].

Généralités sur la béta-2-microglobuline :

Structure primaire

La β2-M est une composante clé du système immunitaire adaptatif. Elle a été découverte en 1968 par Berggård et Bearn dans l’urine de patients atteints de la maladie de Wilson ou souffrant d’intoxication chronique au cadmium. C’est une molécule polypeptidique monomérique non glycosylée qui fait partie du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) de classe I sur les surfaces des cellules nucléées (Fig. 2)[2].

Données physiologiques

Demi-vie

La concentration de la β2-M est liée essentiellement au turn-over des cellules lymphocytaires. Sa demi-vie moyenne est de l’ordre de deux heures (intervalle : 1,1 à 2,8 h) pour un débit de filtration glomérulaire normal [12].

Métabolisme

La β2-M est produite par toutes les cellules nucléées de l’organisme, les lymphocytes T, les lymphocytes B et les cellules tumorales lorsqu’elles sont présentes [1].
La liaison non covalente aux molécules du CMH-I, l’absence de liaison directe avec la surface cellulaire notamment par un domaine transmembranaire et le passage extracellulaire, expliquent la détection de formes libres de β2-M dans de nombreux fluides corporels, dont le sang et les urines, mais aussi à de faibles concentrations dans les liquides séminal, synovial, péritonéal, pleural et céphalorachidien [1, 19].
La moitié de la β2-M plasmatique, renouvelée chaque jour, provient des lymphocytes. Elle est filtrée au niveau des reins par les glomérules, puis réabsorbée par le tube contourné proximal où elle est presque totalement catabolisée (à plus de 95 %) [1, 3].

Concentration physiologique

Le taux de synthèse de la β2-M est normalement de 150 mg/24h [3]. La concentration plasmatique varie inversement avec le débit de filtration glomérulaire (DFG).
Dans l’étude de Glikmanas et al [9], ayant pour but d’étudier les performances analytiques de quatre méthodes différentes de dosage de la β2-M, les valeurs normales dans le sang étaient inférieures à 2,4 mg/L.

Effets physiologiques

Le rôle de la β2-M est complexe et reste largement méconnu. La fonction la mieux caractérisée de la β2-M est de stabiliser la structure tertiaire des molécules du CMH-I, essentielles à la présentation des peptides aux lymphocytes T CD8 pour initier une cytotoxicité à médiation cellulaire [14, 19]. Plusieurs études suggèrent un rôle important de la β2-M dans la croissance cellulaire en raison des taux sériques élevés, présents dans certaines maladies auto-immunes (telles que la polyarthrite rhumatoïde) et les tumeurs malignes humaines. Il a été signalé que la β2-M a une activité mitogène sur les cellules osseuses, telles que les ostéoblastes, les cellules stromales, les ostéoclastes et plusieurs types de cellules cancéreuses humaines. En plus du rôle dans l’immunité, des études récente s’établissent que la β2-M est impliquée dans la régulation fonctionnelle de la survie, la prolifération, l’apoptose et même du pouvoir métastatique des cellules cancéreuses [1, 19].

variations physiologiques :

 Chez le nouveau-né : les concentrations sériques sont élevées (environ 3mg/l) puis elle diminue rapidement pour atteindre les valeurs moyennes (<1.5 mg/l) à la puberté. Elles s’élèvent ensuite progressivement avec l’âge : + 0.12 mg/l en moyenne tous les 10 ans.
 Chez la femme enceinte : la concentration sérique de la β2-M augmente jusqu’à la 25ieme semaine de grossesse puis diminue jusqu’au terme ; des valeurs très élevées sont évocatrices de pré-éclampsie.
 L’exercice physique intense augmenterait les concentrations urinaires de béta-2-microglobuline [1].

Variations pathologiques :

La β2-M sérique est augmentée en l’absence de pathologie rénale au cours :
 des syndromes lymphoprolifératifs malins (leucémies lymphoïdes chroniques, lymphomes hodgkiniens ou non hodgkiniens, myélomes…). L’élévation de laβ2-M est proportionnelle à la masse tumorale et son dosage représente un marqueur d’évolutivité et de pronostic.
Dans le myélome multiple, son taux sérique au moment du diagnostic constitue un élément pronostique de cette affection, de significativité supérieure au dosage sérique de la thymidine-kinase. Dans ces pathologies, le dosage urinaire de la β2-M n’a pas d’intérêt.
 de certaines tumeurs solides, notamment vessie et rein. La transformation tumorale s’accompagne de la perte d’expression d’antigènes de surface, dont la β2M. Cette disparition, attestée par immunohistochimie, orienterait vers un degré majeur d’agressivité de la tumeur, ainsi que vers une mauvaise réponse à la chimiothérapie.
 de maladies inflammatoires chroniques :
o lors de maladies auto-immunes avec une inflammation cellulaire chronique, il y a synthèse par les lymphocytes activés de β2-M :
o polyarthrite, syndrome de Gougerot-Sjögren ;
o lupus érythémateux disséminé ;
o dans les pathologies hépatiques chroniques.
 du sida : le taux de β2-M est subnormal chez les séropositifs sans signe clinique et deux à trois fois plus élevé chez les patients au stade sida. C’est un marqueur non spécifique du sida, mais suffisamment sensible pour moduler la thérapeutique antivirale.
Son taux est modérément corrélé au taux des CD4 et au rapport CD4/CD8 et constitue un marqueur individuel d’évolution vers le sida. Son augmentation chez les personnes séronégatives à risque (toxicomanes, hémophiles, homosexuels…) est le témoin d’une stimulation immunitaire (activation des CD4 avec un pic en phase d’invasion).
Chez les nouveaux nés de mères séropositives, un taux sérique élevé 1 mois après la naissance semble de mauvais pronostic [11].
L’insuffisance rénale avec diminution de la filtration glomérulaire entraine une diminution de la concentration sérique de la β2-M.
Lors d’un dysfonctionnement des glomérules rénaux, les concentrations sériques de la β2M sont élevées tandis que les troubles qui affectent les cellules épithéliales des tubules proximaux provoquent une excrétion accrue de cette protéine dans l’urine ; il y a là un moyen de différencier l’atteinte tubulaire proximale de la maladie glomérulaire [1].
Chez les insuffisants rénaux hémodialysés, la persistance de concentrations élevées en β2-Mserait la cause de sa précipitation dans les tissus sous forme de fibrilles amyloïdes, provoquant l’amylose associée à l’hémodialyse chronique. L’amylose à β2M est l’une des rares formes d’amylose pour lesquelles le précurseur est anormal uniquement par sa quantité, et non par sa structure. Le risque d’amylose augmente avec le nombre d’années passées en hémodialyse : au-delà de 10 ans de dialyse, 12 à 50 % des patients présentent cette complication. Les dépôts d’amylose surviennent dans le système locomoteur, principalement au niveau du canal carpien, et aussi au niveau des épaules, genoux et hanches [11].
Après transplantation rénale la β2-M sérique diminue normalement rapidement (une normalisation de sa concentration au 4ieme jour après la transplantation est de bon pronostic). La persistance d’une valeur élevée au 8ieme jour évoque la possibilité d’un rejet et conduit généralement à modifier le traitement immunosuppresseur [11].

Techniques de dosage de la β2-microglobuline :

Prélèvement :

Selon la technique de dosage, l’examen est réalisé sur sérum ou sur plasma (sang recueilli sur héparine ou éventuellement EDTA). Le jeûne ne semble pas indispensable.
L’hémolyse et l’hyperlipidémie peuvent interférer dans le dosage. Pour la conservation et le transport, les échantillons sériques doivent être conservés à une température située entre + 2 à + 8 °C pendant 8 jours, ou congelés dans les 24 heures suivant le prélèvement [1,23].

Techniques de dosage

Il existe différentes méthodes de dosage de la β2-M. La technique de référence est un test RIA qui est long, coûteux et soumis à des règles de radioprotection nécessitant des locaux adaptés et du personnel qualifié. Cette technique n’est donc pas accessible à tous les laboratoires [18].
Des études sur les performances analytiques d’une technique d’immunochimiluminescence et d’une technique d’immunoturbidimétrie sur sérum comparées à celles de la RIA ont montré qu’elles sont corrélées, sur tube sec et sur tube hépariné, pour les deux techniques non isotopiques [23].
Au sein de la population générale, les résultats sont corrélés entre ces deux techniques et la RIA. Ces résultats permettent l’utilisation des méthodes non isotopiques dans les laboratoires [23].

Traitement statistique des données

La saisie des données a été faite à l’aide du logiciel Excel 2007. L’analyse des données a été réalisée grâce au logiciel SPSS (Statistical Package for Science Social) version 22.
Les moyennes entre les groupes ont été comparées à l’aide du l’analyse de la variance (ANOVA). Toute différence inférieure à 0,05 a été considérée comme statistiquement significative.
Nos résultats ont été exprimés selon les recommandations de la NACB et l’ATA qui prescrivent les intervalles de référence définis sur la base de l’intervalle de confiance à 95 % situé entre les percentiles 2,5 et 97,5 avec calcul de la médiane [7].

Répartition de la population en fonction de l’âge :

Nous avons réparti notre population en quatre intervalles distincts répartis comme suit : les sujets de moins de 30 ans, ceux de 30 à 39 ans, de 40 à 49 ans et les sujets âgés de 50 ans et plus.
L’âge moyen est de 41 ans. Les plus âgés (> 50 ans) représentent la tranche la plus importante avec un pourcentage de 30,8%. Tandis que les plus jeunes (âgés de moins de 30 ans) comptent pour 21,2 %.

DISCUSSION

Les analyses biochimiques sanguines ont pour objectif d’aider le praticien à établir un diagnostic et un pronostic les plus fiables possibles.
Cependant, afin d’obtenir des résultats interprétables, il est nécessaire que le laboratoire réalisant le dosage ait établi préalablement des valeurs de référence permettant de discriminer les états pathologiques des états physiologiques.
Ainsi le GBEA et la norme ISO 15189 pour les laboratoires de biologie médicale et la directive 98/79/CE pour les industriels du diagnostic in vitro, prescrivent à des titres divers l’utilisation ou la mention de limites de références sur les compte-rendu d’analyse et sur les notices des réactifs de laboratoire.
En outre la sélection d’une population de référence n’est pas facile, c’est un véritable défi. Il est difficile de sélectionner sur un nombre forcément restreint un groupe d’individus représentatif de la diversité biologique rencontré dans les laboratoires biologiques d’aujourd’hui.
D’autre part, La variabilité analytique entre les systèmes analytiques reste un facteur limitant pour la détermination des valeurs de référence par tous les laboratoires. Il est quand même possible, à défaut, de déterminer les valeurs usuelles.
Notre étude avait pour but d’établir les valeurs usuelles de la β2-M sérique chez la population sénégalaise qui s’est adressée au laboratoire de Biochimie de l’hôpital ARISTIDE LE DANTEC, et les valeurs obtenues pouvant servir de support au sein de ce service ou même le transférer aux autres laboratoires d’analyses médicales du Sénégal.
La population d’étude est constituée de sujets d’âges variés. L’âge moyen est de 41,44 ans avec une minimale de 19 ans et une maximale de 65 ans, avec sexe ratio égale à 1.
Plusieurs études similaires ont été effectuées dans plusieurs pays et dans des continents différents.
Ainsi l’étude réalisée au brésil par Filippin FB et al [8] en 2005 contenait une population de 56 sujets âgés de 25 à 50 ans qui est constituée de 60 hommes et 36 femmes.
Une autre étude réalisée par Matokovic´et al. [13] dans la ville de Krapinske Toplice en Croatie a été constituée de 51 sujets âgés de 40 à 86 ans avec une moyenne d’âge de 62,7 ans.
Une autre étude espagnole publiée dans la revue CLINICAL CHEMESTRY en 1992 [24] avait travaillée sur 303 sujets âgés de 20à 50 ans constitués majoritairement par des hommes avec un sexe ratio de 1,8.
X.-M. Dong et collaborateurs [5] a travaillé au niveau de Zhujiang Hospital of Southern Medical University de la ville de Guangzhou en Chine en 2016 sur 387 sujets âgés de 20 à 80 ans avec une moyenne d’âge de 49,93.
Au niveau de notre continent et plus précisément en Ouganda PIWOWAR et al. [16] ont travaillé en 1995 sur un échantillon de 38 sujets âgés de 24 à 73 ans.
Nos résultats ont été exprimés selon les recommandations de La NACB et l’ATA en déterminant les intervalles de référence définis sur la base de l’intervalle de confiance à 95 % situé entre les percentiles 2,5 et 97,5 avec le calcul de la médiane.
Les percentiles 2,5 et 97,5 définissants 95% des valeurs centrales se situent entre 1,31 – 3,74 mg/l avec une valeur médiane à 2,110 mg/l.
L’intervalle de référence pour la β2-M sérique cité dans la littérature est le même pour le sérum et échantillons de plasma (1.1 mg/l à 2.4 mg/l) [3]; en ce qui concerne le fabriquant de notre réactif QUANTIA β2 MICROGLOBULIN il préconise comme limites normales des valeurs qui varient entre 0,97 mg/l et 2,6 mg/l.
Les études réalisées en Europe ont trouvé des valeurs voisines de celles de l’intervalle de référence ainsi que celles du fabriquant ; en Espagne on a trouvé un intervalle compris entre 0,87 mg/l et 2,42 mg/l avec une médiane de 1,54mg/l [24]
En Croatie les valeurs usuelles observées sont comprises entre 0,95 mg/l et 2,73 mg/l avec une médiane de 1,662 mg/l [13].
Au Brésil FILIPPIN FB et al avaient trouvés des valeurs voisines de celles obtenues par notre étude avec un intervalle de [1,05 -3,9 mg/l] et une médiane de 2,46 mg/l [8].
L’étude ougandaise a aussi obtenue des valeurs supérieures à celle de la littérature avec un intervalle compris entre 1,13 et 3,57 mg/l [16].
L’intervalle de référence de la β2-M sérique cité dans la littérature ainsi que celui donné par le fabriquant est déterminé à partir de volontaires issus des pays européens qui sont des populations totalement différentes de celle d’Afrique ou d’Amérique, ces variations peuvent se rapporter aux caractéristiques de la population concernée. Les facteurs environnementaux, anthropométriques et alimentaires influenceraient probablement ces valeurs.
L’analyse de variance Anova de la β2-M sérique en fonction du sexe n’a montré aucune variation significative avec une valeur de p=0,525. Ce résultat est superposable aux données de la littérature, en effet les études menées par Matokovic´ et al. en 2011 [13] ont montré qu’il n’y a pas de variation significative de la β2-M sérique entre les hommes et les femmes de son échantillon avec un p>0,05. Le même résultat a été trouvé dans l’étude de X.-M. DONG et collaborateurs [5]. Cependant notre étude a trouvée une variation significative de la β2-M sérique en fonction de l’âge avec un p<0,001.
Selon les tranches d’âge considérées, le taux de la β2-M sérique varie de façon croissante avec l’âge .les sujets de plus de 50ans ont donc un taux de β2-M sérique beaucoup plus élevé que les plus jeunes de 18 ans. Nos données confirment celles de la littérature.
On a constaté aussi une augmentation moins prononcée de la β2-M sérique entre 18 et 50 ans mais une fois la cinquantaine est dépassée cette augmentation devient beaucoup plus accentuée.

Table des matières

PREMIERE PARTIE GENERALITES
I-CONCEPT DE VALEURS DE REFERENCE EN BIOCHIMIE
I.1 Définition
I.2 Stratégie d’établissement des valeurs de référence
I.2.1 Echantillonnage de la population d’étude
I.3 Intérêts des valeurs de référence
I.3.1 Intérêt diagnostique médical
I.3.2 Intérêt de suivi thérapeutique et de pronostic
I.3.3 Intérêt épidémiologique
II-Généralités sur la béta-2-microglobuline
II.1 Structure primaire
II.2 Masse moléculaire
II.3 Gène
II.4 Données physiologiques
II.4.1 Demi-vie
II.4.2 Métabolisme
II.4.3 Concentration physiologique
II.5 Effets physiologiques
II.6 variations physiologiques
II.7 Variations pathologiques
II.8 Techniques de dosage de la β2-microglobuline
II.8.1 Prélèvement
II.8.2 Techniques de dosage
DEUXIEME PARTIE
I. METHODOLOGIE
I.1 Type et cadre d’étude
I.2 Population d’étude
I.3 Critères d’inclusion
I.4 Critères de non inclusion
I.5 Recueil et traitements des échantillons
I.5 .1 Matériels et méthodes
I.6 Traitement statistique des données
RESULTATS
II. RESULTATS
II.1. Caractéristiques de la population d’étude
II.1.1 Répartition de la population en fonction du sexe
II.1.2 Répartition de la population en fonction de l’âge
II.1.3 Répartition de la population d’étude en fonction du sexe et de l’âge
II.2 Valeurs usuelles de la β2-M sérique dans la population d’étude
II.3 Valeurs usuelles de la β2-M sérique en fonction du sexe
II.4 Valeurs usuelles de la β2-M sérique en fonction de l’âge
II.5 Valeurs usuelles de la β2-M en fonction du sexe et de l’âge
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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