Mémo-Biologie - Formation Médicale Continue

Marqueurs biologiques d'une atteinte du système nerveux

Auteurs : Isabelle Crassard, Stéphane Berroir
Service de Neurologie, Hôpital Lariboisière
Paris France

Plan du dossier

1. Introduction
2. Crise d’épilepsie
1. Anomalies biologiques mises en évidence au décours d’une crise comitiale et permettant l’orientation du diagnostic
2. Anomalies biologiques pouvant être à l’origine d’une crise comitiale
3. Quand réaliser un dosage d’antiépileptique en urgence ?
3. Déficit moteur : la polyradiculonévrite aiguë
4. Céphalées
1. Hémorragie méningée
2. Maladie de Horton 
5. Traumatismes crâniens
6. Références

 

I - Introduction

Le diagnostic d’une atteinte du système nerveux est orienté en urgence par la clinique qui guide le plus souvent la prescription d’explorations neuro-radiologiques. La biologie est cependant parfois utile à certains diagnostics. Elle permet en particulier l’analyse du liquide céphalo-rachidien, qui baigne l’ensemble du système nerveux, cerveau, moelle, racines et nerfs périphériques.
L’intérêt des examens biologiques prescrits en urgence est abordé successivement pour différentes situations de consultation en rapport avec une pathologie neurologique (les infections du système nerveux et les accidents vasculaires cérébraux abordés dans d’autres articles ont été exclus).

II - Crise d’épilepsie

 A - Anomalies biologiques mises en évidence au décours d’une crise comitiale et permettant l’orientation du diagnostic

Faire le diagnostic étiologique a posteriori d’une perte de connaissance est un problème fréquent aux urgences. Peu de signes cliniques sont spécifiques d’une crise comitiale. En l’absence de témoin, sans antécédent épileptique connu, les meilleurs signes sont la confusion post-critique prolongée, la morsure latérale de langue, les courbatures et les céphalées. Mais ils manquent fréquemment et l’existence d’arguments biologiques fiables serait utile.
En pratique deux dosages biologiques ont été l’objet d’études prospectives  : la prolactine et les CPK. La plupart de ces études sont cependant critiquables à cause de la sélection des patients sur des critères cliniques (interrogatoire du patient et des témoins) et paracliniques (EEG, imagerie) dont la sensibilité et la spécificité sont faibles et de l’absence de groupe témoin.

• L’élévation du taux sanguin de prolactine serait le reflet de la propagation d’une crise aux régions hypothalamiques. Il augmente d’environ 100% par rapport au taux précritique tant au décours des crises généralisées que des crises partielles complexes (1). Si cette élévation est significative chez un même patient, la grande variabilité inter-individuelle rend très difficile l’interprétation d’un résultat. De plus, ce dosage ne permettrait pas de différencier une crise d’une syncope vagale (2) ou même de pseudo-crises (3) avec dans ce dernier cas une sensibilité de 20% et une valeur prédictive négative de 40% de l’augmentation du taux de prolactine. Une méta-analyse récente montre cependant qu’une augmentation du taux de prolactine à 3 fois le taux basal est hautement spécifique d’une crise convulsive généralisée (4). Un taux négatif n’exclut toutefois pas ce diagnostic. De plus, le dosage doit être réalisé dans l’heure qui suit la perte de connaissance ce qui le rend peu utile en pratique quotidienne.
• Pour les CPK , les résultats semblent plus intéressants avec, selon les études une sensibilité de 43% et une spécificité de 98% qui monterait à 80% et 94% si le prélèvement est réalisé au moins trois heures après la crise (5). De même une élévation persistant dans les 24 premières heures serait un bon marqueur : sensibilité et spécificité d’un taux > 200 mU/ml : 12% et 94% à J1 ; 25% et 100% à J2. Une élévation >15mU entre J1 et J2 donnerait un sensibilité de 69% et une spécificité de 94% (6).

 B - Anomalies biologiques pouvant être à l’origine d’une crise comitiale

Les causes métaboliques représentent environ 5% des crises généralisées inaugurales (7). Elles comportent :

• Hypoglycémie < 2,5 mmol/l,
• Hyperglycémies,
• Hyponatrémie < 120 mmol/l,
• Hypocalcémie < 1,5 mmol,
• Anoxie (mais contexte : arrêt cardiaque, noyade... ).

 
Le ionogramme sanguin est indispensable. L’alcoolémie, la recherche de tricycliques, d’amphétamines, de cocaïne... seront réalisées en cas de contexte évocateur.

C - Quand réaliser un dosage d’antiépileptique en urgence ?

En pratique, peu d’antiépileptiques sont dosés de façon courante : le Phénobarbital, le Valproate de Sodium, la Carbamazépine et la Phénytoïne. L’arrivée de nouvelles molécules sur le marché est une deuxième limitation. Aux urgences, deux cas de figure peuvent nécessiter un dosage (8) :
- une suspicion de surdosage (confusion, ataxie, nystagmus pour la carbamazépine par exemple),
- ou une crise d’épilepsie chez un épileptique connu.
On recherchera alors un taux faible voire nul reflétant soit une mauvaise observance, soit une interaction en cas de polythérapie (nombreux traitements antiépileptiques inducteurs enzymatiques). Les autres causes de crise doivent cependant être particulièrement recherchées dans ces cas, le risque étant de méconnaître une cause plus grave en cas de taux bas. En dehors de ce contexte d’urgence, la thérapeutique est guidée sur le contrôle des crises et la tolérance clinique bien plus que sur le taux sanguin.

III - Déficit moteur : la polyradiculonévrite aiguë

De nombreux diagnostics sont à envisager en cas de déficit d’installation aiguë ou subaiguë. La plupart sont confirmés par la clinique et l’imagerie. La polyradiculonévrite aiguë ou syndrome de Guillain Barré fait cependant partie de ces pathologies où la biologie est un argument essentiel du diagnostic.
Il s’agit d’une affection fréquente, observée à tout âge et caractérisée dans sa forme typique par une démyélinisation des fibres nerveuses périphériques, prédominant dans leur partie proximale. D’origine présumée immuno-allergique, elle est caractérisée par l’installation rapide de paralysies atteignant les 4 membres, associées le plus souvent à la diminution ou l’abolition des réflexes ostéo-tendineux. A la phase de plateau, l’intensité du déficit varie d’un déficit limité aux membres inférieurs à la tétraplégie avec paralysie des muscles respiratoires nécessitant une intubation et ventilation assistée. L’atteinte des nerfs crâniens n’est pas rare, des troubles végétatifs sont parfois également observés. Après une période de stabilité, les signes neurologiques vont régresser progressivement. Les séquelles sensitivo-motrices ne sont cependant pas rares (20%), le taux de mortalité reste autour de 5 à 10%. L’existence de formes graves, d’évolution prolongée sur plusieurs mois et la possibilité de séquelles sensitivo-motrices a conduit à rechercher des traitements susceptibles d’améliorer le pronostic. Actuellement, les plasmaphérèses et les immunoglobulines ont toutes deux fait la preuve de leur efficacité dans cette pathologie.
 
La ponction lombaire est un outil diagnostique indispensable en cas de suspicion de Guillain-Barré. L’examen du liquide céphalo-rachidien met en évidence une élévation de la protéinorachie qui peut être modérée ou atteindre plusieurs grammes et qui ne s’accompagne pas de réaction cellulaire importante : c’est la « dissociation albumino-cytologique » (9). L’analyse de plusieurs séries de la littérature montre que la protéinorachie est supérieure à 0,55 g/l dans 50% des cas dès l’installation des signes et dans 90% des cas lors de la phase de plateau (10). Une protéinorachie normale au début des symptômes n’exclut pas le diagnostic. C’est l’ascension de la protéinorachie lors d’une ponction lombaire ultérieure qui est alors un élément diagnostique clé.
Dans une série de 223 patients, les résultats de la PL connus pour 196 patients montrent une valeur moyenne de 1 g/l (extrêmes de 0,2 à 3 g/l) lorsqu’elle est réalisée pendant la phase d’extension,. Elle est inférieure à 0,80 g/l dans 55% des cas, comprise entre 0,80 et 1,30 g/l dans 20% des cas et supérieure à 1,30 g/l dans 25% des cas (11). L’analyse de 100 ponctions lombaires réalisées à différents temps d’évolution de la maladie (tableau 1) montre que la protéinorachie augmente vers un plateau entre la 2 ème semaine et le 2 nd mois puis diminue le plus souvent progressivement (12). Il n’y a pas de corrélation établie entre le taux de protéinorachie et la sévérité et/ou la durée de la maladie (11, 13). Enfin, l’analyse de la formule protéique montre une augmentation de l’albumine, suggérant un transsudat, mais également une augmentation des gamma-globulines (14) essentiellement liée à une synthèse intra-thécale (15).
 
Le nombre maximum de cellules habituellement retenu pour le diagnostic de Guillain-Barré est inférieur à 10/mm 3 (16). Il s’agit de lymphocytes ou de monocytes. Une pléiocytose fera rechercher plus particulièrement une infection à VIH, une maladie de Lyme, un cancer sous-jacent ou une maladie de système (10).
 
Le diagnostic de Guillain-Barré fortement suspecté devant la clinique et conforté par les résultats du liquide céphalo-rachidien sera éventuellement ultérieurement confirmé par la réalisation d'un électomyogramme, surtout utile dans les formes atypiques.

IV - Céphalées

Devant une céphalée se présentant aux urgences, deux tableaux cliniques doivent absolument faire pousser les investigations à la recherche d’une cause organique ; schématiquement :

• C’est une céphalée brutale, intense, « en coup de tonnerre » chez un patient jusque-là non céphalalgique, et même s’il n’y a pas de signe associé, c’est une hémorragie méningée jusqu'à preuve du contraire.
• C’est une céphalée subaiguë croissante : il faut rechercher un processus expansif, une hypertension intracrânienne, une thrombose veineuse cérébrale, une méningite (non abordée dans ce chapitre) ou une maladie de Horton.

La plupart de ces questions doivent être résolues par la clinique et l’imagerie.
Dans quelques cas (hémorragie méningée, Horton) les examens biologiques peuvent aider :

A - Hémorragie méningée

La sensibilité du scanner est de 95% pour la détection d’une hémorragie méningée le jour des symptômes et décroît très vite les jours suivants (17). En cas de suspicion d’hémorragie méningée et si le scanner est normal, la réalisation d’une ponction lombaire doit être systématique et débouche sur deux cas de figure :

• Le LCR a un aspect hémorragique  : s’agit-il d’une ponction traumatique ou d’une hémorragie ? L’épreuve des trois tubes (diminution de la coloration ou du nombre d’hématies sur trois tubes consécutifs) n’est pas fiable (faux positifs et faux négatifs fréquents) (18). Le rapport leucocytes sur hématies (1/10000 environ) n’a de valeur qu’augmenté, un rapport de type sanguin n’excluant pas l’hémorragie. La recherche de pigments xanthochromiques peut être alors être utile. Les patients avec une hémorragie méningée ont en effet un liquide xanthochromique entre 12 heures et 15 jours après le saignement. Le liquide reste xanthochromique dans 70% des cas après 3 semaineset dans 40 % des cas à 1 mois. L’analyse à l’œil nu du surnageant de centrifugation est cependant insuffisante (50% de faux négatifs)(19). L’analyse doit comporter une spectrophotométrie pour détecter bilirubine et oxyhémoglobine (20). Une augmentation du taux de bilirubine est très en faveur d’une hémorragie méningée. Dans la plupart des cas, elle est associée à une augmentation de l’oxyhémoglobine. Isolée, cette dernière est difficile à interpréter, elle peut être la conséquence de la lyse in vitro de globules rouges introduit dans le LCR au cours de la ponction lombaire. Le tube doit être techniqué le plus rapidement possible après le prélèvement (maximum 1 heure) et protégé de la lumière jusqu’au dosage. La sensibilité a été étudiée sur de petites séries (21) et semble équivalente à celle du scanner. L’association scanner + spectrophotométrie donne une sensibilité de 96%.
• Le LCR est clair  : La PL a été faite trop tôt (les hématies apparaissent environ 12 heures après le début des symptômes (22). Il faut donc soit refaire la PL, soit faire une étude en spectrophotométrie. En l’absence de pigments, l’attitude n’est plus consensuelle. Nous recommandons devant un tableau clinique évocateur, même en cas de normalité de la PL, d’aller jusqu’au bout de l’exploration par une artériographie. 

B - Maladie de Horton 

C’est une urgence diagnostique et thérapeutique. La clinique typique est celle d’une céphalée subaiguë intense survenant chez un sujet âgé. Les signes associés sont l’altération de l’état général, la fièvre, les douleurs exacerbées par le contact (lunettes, peigne, chapeau) ou la claudication intermittente mandibulaire. L’association à une pseudopolyarthrite rhizomélique est fréquente. L’examen clinique retrouve une ou deux artères temporales indurées douloureuses (signe du cordon). L’urgence est justifiée par une complication ophtalmologique redoutable : névrite optique ischémique antérieure aiguë pouvant conduire à la cécité irréversible.
L’examen complémentaire clé est la vitesse de sédimentation . Le premier problème est l’interprétation de la VS, qui augmente avec l’âge. On admet comme limite supérieure normale : Age/2 chez l’homme et (Age + 10) /2 chez la femme (23). Une méta-analyse récente retrouve 4% de patients à maladie de Horton prouvée histologiquement et à VS normale (24). Globalement, la valeur prédictive négative de la VS est meilleure (négative likehood ratio 0.35 (95% CI 0.08-0.51) pour une VS<50 mm/h), que la valeur prédictive positive (positive likehood ratio 1.2 (95% CI 1.0-1.4). Le deuxième problème est la disponibilité de la VS en urgence. Ceci conduit au dosage de la CRP, plus facilement accessible en urgence. La CRP semble donner les mêmes résultats que la VS (25,26); la présence d’une cholestase biologique est un argument supplémentaire, présente dans un tiers à la moitié des cas. La valeur prédictive de ces marqueurs biologiques n’est cependant pas évaluée à l’heure actuelle.

V - Traumatismes crâniens

Les traumatismes crâniens (TC) sont un motif très fréquent de consultation aux urgences. Plusieurs marqueurs biologiques ont été étudiés dans un but diagnostique et pronostique. Un nombre non négligeable de patients ont en effet initialement un examen clinique et un scanner sans anomalie mais présentent ultérieurement des séquelles neuropsychologiques. Depuis plusieurs années, différentes études concernent plusieurs marqueurs sériques ; les plus fréquents étant la NSE (marqueur de destruction neuronale), la protéine S-100 B ou la MBP (marqueurs de destruction des cellules gliales).
La protéine S-100 B apparaît actuellement comme le marqueur ayant la plus grande pertinence clinique. Son augmentation à la phase initiale du TC est associée à la présence d’anomalies sur le scanner cérébral (sensibilité de 90% ; valeur prédictive négative de 99%) (27). Dans les TC modérés, la détection d’un taux supérieur à 2,0 m g/L dans les 6 heures suivant le TC est associée à l’existence de séquelles neuropsychologiques à long terme même en cas d’imagerie normale (scanner ou imagerie par résonance nucléaire) (28).
Considérée comme plus spécifique, la protéine tau a été étudiée plus récemment (29). Détectée dans le sérum dans les 10 heures après un TC, cette protéine est associée à la présence de lésions intracérébrales sur le scanner (OR 11,2) et à un mauvais pronostic (décès ou handicap ; OR 8,17). L es résultats ne sont pour l’instant disponibles que pour de très petits nombres de patients et ne sont pas utilisés en pratique quotidienne.
Ces marqueurs biologiques seront peut être dans l’avenir un outil indispensable au diagnostic et à l’évaluation du pronostic, plus ou moins intégrés dans un algorythme décisionnel.

VI - Références

1- Shah AK, Shein N, Fuerst D, Yangala R, Shah A, Waston C. peripheral WBC count and serum prolactin level in various seizure types and nonepileptic seizures. Epilepsia 2001;42:1472-5.
2- Lusic I, Pintaric I, Hozo I, Boic L, Capkun V. seum prolactin levels after seizures and syncopal attacks. Seizure 1999;8:218-22.
3- Alving J. Serum prolactin levels are elevated after pseudo-epileptic seizures. Seizure 1998;7:85-9.
4- Ahmed S, Beckett MD. Value of serum prolactin in the management of syncope..Emerg Med J. 2004 Mar;21(2):E3.
5- Libman MD, Potvin L, Coupal L, Grover SA. Seizure vs syncope : measuring serum creatine kinase in the emergency department. J Gen Intern Med 1991;6:408-12.
6- Neufeld MY, Treves TA, chistik V, Korczyn AD. Sequential serum creatine kinase determination differentiates vaso-vagal syncope from generalized tonic-clonic seizures. Acta neurol Scand 1997;95:137-9.
7- Weber M : crise d'épilepsie et perte de connaissance brève. In Urgences neurologiques. Da Te Be éditeur Paris, 2001 pp 27-34.
8- Epilepsia. 1993 Jul-Aug;34(4):585-7. Guidelines for therapeutic monitoring on antiepileptic drugs. Commission on Antiepileptic Drugs, International League Against Epilepsy.
9- Guillain G, Barré JA, Strohl A : Sur un syndrome de radiculonévrite avec hyper albuminose du liquide céphalo-rachidien sans réaction cellulaire. Remarques sur les caractères cliniques et graphiques des réflexes tendineux. Bull Soc Med Hop Paris. 1916 ; 40 : 1462-1470.
10- Ropper AH. The Guillain-Barré syndrome. New England Journal of Medicine 1992, 326, 1130-1136.
11- Raphaël JC, Masson C, Morice V et al. Le syndrome de Landry-Guillain-Barré : étude des facteurs pronostiques dans 223 cas. Rev neurol. (Paris) 1986 ; 142 : 613-624.
12- MacFarland HR, Heller GL, Guillain-Barré disease complex : a statement of diagnosis criteria and analysis of 100 cases. Arch neurol. 1966 ; 14 : 196-201.
13- Masucci EF, Kurtzke JF. Diagnostic criteria for the Guillain-Barré syndrome. J neurol. Sci 1971 ; 13 : 483-501.
14- Castaigne P, Toulon M, Schuller E, Nouailhat F, Brunet P. La formule protéique du liquide céphalo-rachidien au cours des polyradiculonévrites inflammatoires. Soc Med Hôp Paris 1966 ; 117 : 1063-1088.
15- Amarenco P, Sauron B, Schuller E, Chain F, Castaigne P. Serum and CSF humoral immunity in Guillain Barré syndrome : clinical corrélations. Journal of Neurological Sciences 1987 ; 80 : 129-142.
16- Asbury AK, Cornblath DR. Assessment of current diagnostic criteria for Guillain-Barré syndrome. Ann neurol. 1990 ; 27(suppl) : S21-S24.
17- Vermeulen M, van Gijn J. The diagnosis of subarachnoid hemorrage. J Neurol neurosurg Psychiatry 1990;53:365-72.
18- van Gijn J. slip-ups in the diagnosis of subarachnoid haemorrage. Lancet 1997; 349(9064):1492.
19- Soderstrom CE. Diagnostic significance of CSF spectrophotometry and computed tomography in cerebrovascular disease. A comparative study in 23 cases. Stroke 1977;5:606-12.
20- UK National External Quality Assessment Scheme for Immunochemistry Working Group. National guidelines for analysis of cerebrospinal fluid for bilirubin in suspected subarachnoid haemorrhage. Ann Clin Biochem. 2003 Sep;40(Pt 5):481-8.
21- Tsementzis SA, Hitchcock ER, de Cothi A, Gill JS. Comparative studies of the diagnostic value of cerebrospinal fluid spectrophotometry and computed tomographic scanning in subarachnoid hemorrhage. Neurosurgery. 1985 Dec;17(6):908-12.
22- -Vermeulen M, Hasan D, Blijenberg BG, Hijdra A, van Gijn J. Xanthochromia after subarachnoid haemorrage needs no revisitation. J Neurol neurosurg Psychiatry 1989;52:826-2.
23- Miller A, Green M, Robinson D. simple rule for calculating normal erythrocyte sedimentation rate. Br Med J 1983;286:266.
24- Smetana GW, Shmerling RH. Does this patient have temporal arteritis? JAMA 2002;287:92-101.
25- Myklebust G, Gran JT. A prospective study of 287 patients with polymyalgia rheumatica and temporal arteritis : clinical and laboratory manifestations at onset of disease and the time of diagnosis. Br J Rheumatol 1996; 35:1161-68.
26- Swannel AJ. Fortnightly review : polymyalgia rheumatica and temporal arteritis : diagnosis and management. BMJ 1997;314:1329-32.
27- Ingebrigsten T, Romner B, Marup-Jensen S et al. The clinical value of serum S-100 protein measurments in minor head oinjury : a scandinavian multicentre study Brain injury 2000 ; 14 : 1047-1055.
28- Ingebrigsten T, Waterloo K, Jacobsen EA et al. Traumatic brain damage in minor head injury : release of serum S-100 protein measurments to magnetic resonance imaging and neurobehavioral outcome. Neurosurgery 1999 ; 45 : 468-476.
29- Shaw GJ, Jauch EC, Zemlan FP. Serum cleaved tau protein levels and clinical outcome in adults patients with closed head injury. Ann Emer Med 2002 ; 39 : 254-257.

 

 Interprétation des "bilans" hydro-électrolytiques en urgence

Auteurs : Jean Paul FEUGEAS
Service de Biochimie, Hôpital St Louis, Paris
Bordeaux France

Plan du dossier

1. Introduction
2. Le sodium (Na+)
3. Le Chlore ( cl-)
4. Le potassium
5. Les Bicarbonates sériques, CO2 total
6. Conclusion

 

I - Introduction

Les "bilans" hydro-électrolytiques comportent le dosage de la natrémie, de la kaliémie et de la concentration en bicarbonates. Il est habituel d'y associer le dosage de la chlorémie et de la protidémie. Selon le contexte, un ionogramme urinaire, le dosage de la glycémie, de l'urémie, de la créatinine voire une gazométrie sanguine avec mesure du pH sont prescrites. Les mesures d'osmolarité plasmatique et urinaire peuvent être également utiles dans l'interprétation des résultats.

II - Le sodium (Na+)

C'est le principal cation extracellulaire. Il représente à lui seul presque la moitié de l'osmolarité sanguine et joue un rôle direct dans la distribution de l'eau dans l'organisme. La natrémie peut être mesurée sur plasma ou sur sang total par des appareils de "gaz du sang" ou analyseurs miniaturisés en biologie délocalisée. La natrémie est utile en urgence pour le diagnostic d'une hypo ou hypernatrémie et pour l'ajustement d'un traitement par perfusion.
L'orientation étiologique peut être évaluer par natriurèse (40 < U Na < 220 mM), l'osmolarité plasmatique (275 < Posm < 301 mOsm/l) et urinaire (50 < Uosm < 1200 mOsm/l). L'osmolarité (molarité des particules) peut être mesurée ou le plus souvent calculée à partir des résultats du ionogramme selon la formule suivante valable aussi bien pour l'osmolarlité urinaire que plasmatique : Cosm = [(Na+ + K+) x 2] + urée + glucose.
  1. L'hyponatrémie (Na < 135 mM) est en général asymtomatique lorsqu'elle est supérieure
à 125 mmol/l mais la sévérité clinique dépend surtout de l'amplitude et de la rapidité de la survenue de l'hyponatrémie. Les signes sont d'ordre neurologique, liés à l'oedème cérébral (nausées, céphalées, asthénie, troubles psychiatriques, coma, arrêt respiratoire).
Fausse hyponatrémie :
Devant une hyponatrémie (Na < 135 mM), il faut d'abord éliminer une fausse hyponatrémie.
Les analyses "sang total" sont toujours réalisées par potentiométrie directe (sans prédilution de l'échantillon) alors que les analyses sur sérum ou plasma sont souvent réalisées par potentiométrie indirecte où la prédilution de l'échantillon peut être à l'origine d'une sous-estimation de la natrémie.
En effet, en cas d'hyperprotidémie ou d'hypertriglycéridémie, la partie "liquide" du plasma (normalement de l'ordre de 93%) diminuera relativement à la partie "solide"(normalement de l'ordre de 7%) mais la prédilution de l'échantillon sera faite toujours de la même façon. L'échantillon étant plus dilué que prévu, la natrémie trouvée sera faussement abaissée. Il existe des formules pour corriger la natrémie en fonction de la protidémie mais il est préférable que le biologiste mesure la natrémie "vraie" sur l'appareil des gaz du sang en cas de suspicion d'une fausse hyponatrémie (protidémie > 100 g/l et/ou plasma lactescent).
Il faut distinguer ces fausses hyponatrémies à osmolarité plasmatique normale, des hyponatrémies liées à une hyperglycémie ou toute autre circonstance où l'osmolarité plasmatique est augmentée (élévation de l'urée, perfusion de mannitol). En cas d'hyperglycémie il y a un déplacement de l'eau intracellulaire vers le secteur extracellulaire qui tend à compenser l'hyperosmolarité. Ces hyponatrémies, appelées abusivement "fausses" hyponatrémies, sont bien réelles bien que ne devant pas être traitées directement (c'est l'hyperglycémie qui doit être traitée). Une fois les pseudo-hyponatrémies éliminées, l'interprétation se fait en fonction du contexte clinique et biologique.

Interprétations :
   * En cas d'hydratation extracellulaire cliniquement normale, il peut s'agir d'un syndrome de sécrétion inappropriée de l'ADH (osmolarité urinaire > 100 mosm/l), d'une hypothyroïdie, d'un hypocortisolisme, d'un effet iatrogène (neuroleptiques, diurétiques), d'une potomanie.
* Des signes de déshydratation extracellulaire (hypovolémie) peuvent être présents (hypotension orthostatique, tachycardie, augmentation de l'urémie, protidémie, hématocrite). L'hyponatrémie est dite "de déplétion" car due à une perte d'eau et de sodium, la perte en eau étant mieux compensée que celle de sodium. L'hypovolémie chez un patient avec une fonction rénale normale stimule la réabsorption du sodium :  
la natriurèse est inférieure à 20 mmol/l et les pertes sont extrarénales (vomissements, diarrhées, "troisième secteur"). Plus rarement, la natriurèse est supérieure à 20 mmol/l bien que la volèmie soit basse : les pertes sont rénales (diurétiques, insuffisance surrénale, pathologie rénale induisant "une perte de sel").
 * L'hyperhydratation extracellulaire peut se traduire cliniquement par un oedème déclive (secteur interstitiel) ou une turgescence des jugulaires, un galop cardiaque, des râles pulmonaires (secteur vasculaire). Biologiquement, l'urémie, l'hématocrite et la protidémie peuvent être diminués. Le plus souvent la natriurèse est inférieure à 20 mmol/l car la rétention hydrique est due à une diminution de la "volémie efficace" (insuffisance cardiaque, insuffisance hépatique sévère, syndrome néphrotique) qui active le système adrénergique, l'ADH et le sytème rénine-angiotensine aldostérone. La natriurèse est plus rarement supérieure à 20 mmol/l en cas d'insuffisance rénale terminale avec diminution de la filtration et de l'excrétion de l'eau (l'hyponatrémie est due à un excès relatif d'apport hydrique).

  2. L'hypernatrémie
Comme pour l'hyponatrémie, la sévérité de l'hypernatrémie dépend de la rapidité de son installation. Les manifestations sévères apparaissent habituellement à partir de 160 mmol/l pour les élévations aigües et à partir de 175 mmol/l pour les hypernatrémies chroniques. Au-dessus de 180 mmol/l le pronostic est sombre avec un taux de mortalité très élevé. Les signes cliniques sont liés à la diminution du volume des cellules cérébrales (confusion, faiblesse, irritabilité neuro-musculaire, parfois convulsion, coma) avec un risque d'hémorragie cérébrale ou méningée.

  Interprétations :
   * En cas d'hydratation extracellulaire normale ou de déshydratation extracellulaire, l'hypernatrémie est le plus souvent due à une perte en eau (qui excède les pertes en sodium).  
    - Des pertes d'eau extrarénales (digestives, cutanées) et/ou un défaut d'apport d'eau donnent une natriurie inférieure à 20 mmol/l et une osmolalité urinaire supérieure à 800 mosm/Kg.
    - Des pertes d'eau rénales s'accompagnent d'une natriurie supérieure à 20 mmol/l (le sodium est éliminé mais moins que l'eau d'où l'hypernatrémie). Des urines hypotoniques orientent vers une polyurie insipide (néphrogénique ou hypophysaire) et des urines isotoniques vers une polyurie osmotique (diabète sucré, hyperurémie, mannitol). Dans le cas d'une polyurie osmotique, la phase d'hypernatrémie est précédée d'une hyponatrémie qui tend à compenser l'hyperosmolarité sanguine. Mais l'augmentation de la diurèse qui accompagne l'élimination du composé en excès se traduit par une perte en eau et finalement d'une hypernatrémie.
   * En cas d'hyperhydratation extracellulaire, l'hypernatrémie est due à un excès d'apport ou à d'un défaut d'élimination du sodium.
    - Un excès d'apport de sodium (perfusion) se traduit par une natriurie supérieure à 40 mM.
    - Un défaut d'élimination (hyperaldostéronisme, hypercorticisme) s'accompagne d'une natriurie inférieure à 40 mM.

III - Le Chlore ( cl-)

C'est l'anion extracellulaire le plus important de l'organisme. C'est aussi l'anion le plus abondant dans les sécrétions gastriques et intestinales.
La chlorémie (98 - 108 mM) n'est habituellement utile que pour le calcul du trou anionique
(cf paragraphe "bicarbonates") et les variations de la chlorémie suivent souvent celles de la natrémie et leur interprétation est alors celle des hyper ou hyponatrémies[4].
Les hyperchlorémies sans hypernatrémies s'observent cependant dans les acidoses métaboliques ou les alcaloses respiratoires compensées et elles sont associées à une baisse des bicarbonates. De façon similaire, les hypochlorémies sans hyponatrémies s'observent dans les alcaloses métaboliques ou les acidoses respiratoires compensées et sont associées à une augmentation de la bicarbonatémie.
La chlorurie (50 - 220 mmol/24H) est habituellement inutile sauf en cas d'acidose métabolique à trou anionique sanguin normal ou abaissé, < 16 mmol/l, le chlore urinaire permettant le calcul du trou anionique urinaire [(Na+ + K+) - Cl-].
 

IV - Le potassium

C'est le cation le plus abondant de l'organisme. Il est à 98% intracellulaire du fait de l'action de la Na+K+ATPase membranaire.
En urgence, le dosage de la kaliémie (3,5 à 4,5 mM) est effectué lorsque l'on suspecte un désordre hydroélectrolytique ou un déséquilibre acido-basique.
Elle est également prescrite pour la surveillance d'un traitement. Une dyskaliémie peut menacer le pronostic vital du fait des complications cardio-vasculaires possibles.
Des modifications de l'électrocardiogramme (sans proportionnalité avec l'importance de la dyskaliémie) impliquent un traitement rapide.

B - Les hyperkaliémies

Les signes cliniques sont liés à la dépolarisation partielle des membranes (le potentiel de repos électrique des membranes étant lié au gradient de concentration de potassium de part et d'autre des membranes). Il peut exister des troubles musculaires comme pour l'hypokaliémie et le risque le plus grave est celui d'une fibrillation ventriculaire. L'hyperkaliémie induit par ailleurs une diminution de l'excrétion d'acides avec une tendance à l'acidose (qui renforce elle-même l'hyperkaliémie par transfert du potassium vers le secteur extra-cellulaire).
Il existe peu d'interférences analytiques mais la présence d'une hyperkaliémie doit faire éliminer une "fausse" hyperkaliémie par lyse celllulaire in vitro. Parfois il peut être difficile de distinguer une hémolyse intravasculaire in vivo (plasma "laqué") d'une hémolyse in vitro. Dans ce cas le dosage de l'haptoglobine (diminuée seulement en cas d'hémolyse in vivo) peut être utile. Enfin, les autres éléments figurés du sang peuvent aussi se lyser et cette lyse peut donner une interférence significative en cas d'hyperplaquettose ou d'hyperleucocytose (leucémies); la centrifugation de ces échantillons doit être de l'ordre de 1000 rpm et non 4000 rpm pour éviter cette lyse in vitro.
On distingue schématiquement les hyperkaliémies :

• par transfert extra-cellulaire (défaut d'insuline avec acidose par exemple), par excès d'apport (iatrogène)
• et par rétention potassique (insuffisance rénale, hypoaldostéronisme, tubulopathies, diurétiques). L'insuffisance rénale est facilement diagnostiquée par l'interrogatoire et la valeur de la créatininémie. 

VI - Les Bicarbonates sériques, CO2 total

Le CO2 "total" est la somme du CO2 dissous, de l'acide carbonique non dissocié, de l'ion carbonate et de l'ion bicarbonate. A l'équilibre, dans le plasma, les formes majoritaires sont les bicarbonates HCO3- (21 à 29 mM) et le CO2 dissous (1,2 mM si pCO2 = 40 mmHg). Cliniquement on peut raisonner indifféremment sur le CO2 "total" ou sur les bicarbonates mais il est plus courant d'utiliser les bicarbonates. Les automates multiparamétriques mesurent le CO2 total dont on peut déduire les bicarbonates dits "standards" (car calculés sous l'hypothèse d'une pCO2 "standard" de 40 mmHg) en enlevant 1,2 mmol/l à la concentration de "CO2 totale". Les appareils de gaz du sang donnent la concentration de bicarbonates dite "réelle" car ils calculent cette concentration à partir du pH et de la pCO2 "réelle" selon une formule dérivée de l'équation d'Henderson-Hasselbach (pH = 6,1 + log ([HCO3-] / 0,03 x pCO2). Le couple CO2 dissous (acide carbonique) / bicarbonates (base) constitue le système tampon le plus important du plasma (l'hémoglobine étant le tampon intracellulaire le plus important). Pour cette raison, le dosage des bicarbonates est utile pour le diagnostic, la surveillance et le traitement des déséquilibres acido-basiques.

1. Une baisse des bicarbonates peut correspondre à une acidose métabolique ou à une compensation d'une alcalose ventilatoire.
   
   
   
   
   • Les acidoses métaboliques (ou mixtes): L'abaissement des bicarbonates est corrélé à la gravité de l'acidose et ils peuvent être inférieurs à 8 mmol/L dans les cas sévères (pH < 7,2). L'abaissement du pH peut confirmer le diagnostic positif mais il n'est souvent pas nécessaire de faire pratiquer une gazométrie artérielle. L'orientation étiologique est faite avec le calcul de trou anionique : (Na+ + K+) - (Cl- + HCO3-).
     S'il est augmenté ( > 16 mmol/l), il peut s'agir d'une intoxication, d'une acidose lactique, d'une acido-cétose, d'une insuffisance rénale grave (trou anionique modérément augmenté du fait de l'accumulation des phosphates, des sulfates et d'anions organiques).
     S'il est normal ou abaissé (< 16 mmol/l) la cause de l'acidose métabolique peut être extra-rénale (perte de bases d'origine digestive) ou rénale (acidoses tubulaires).
   • Compensation d'une alcalose ventilatoire. : L'alcalose ventilatoire est due à une hyperventilation entraînant une hypocapnie. En cas d'alcalose aiguë, la concentration de bicarbonates diminue peu alors qu'en cas d'alcalose chronique, le rein "a le temps" de diminuer la réabsorption des bicarbonates dont la concentration diminue de 5 mmol/l pour une diminution de 10 mmHg de la pCO2. La grossesse et le séjour en altitude sont deux situations physiologiques d'hypocapnie par hyperventilation. Les causes pathologiques peuvent être extra-pulmonaires (anxiété, états fébriles, anémies, encéphalopathies, intoxication, accident vasculaire cérébral...) ou pulmonaires (embolie pulmonaire par exemple). Le diagnostic repose sur le contexte clinique et les gaz du sang (pCO2 diminuée, pH normal ou augmenté). 
   
   
2. Une augmentation des bicarbonates peut correspondre à une alcalose métabolique ou à une compensation d'une acidose respiratoire.
   
   
   
   
   • Les alcaloses métaboliques (ou mixtes) L'importance de l'augmentation des bicarbonates est un indice de sévérité; une augmentation au-delà de 45 mmol/l caractérisant des alcaloses métaboliques sévères avec un pH dépassant 7,6. 
   • Les causes les plus fréquentes des alcaloses sévères sont une perte d'Hcl gastrique (vomissements) ou une perte de NH4Cl sous l'effet de diurétiques. Dans les deux cas il existe une hyperbicarbonatémie, une hypochlorémie et le plus souvent une hypokaliémie. En dehors du traitement étiologique, un traitement symptomatique est parfois réalisé pour accélérer le retour à la normale.
   • Compensation d'une acidose respiratoire: L'acidose respiratoire est due à une hypercapnie par hypoventilation alvéolaire. En cas d'acidose aiguë, les bicarbonates ne s'élèvent que très peu. Si le trouble persiste plus de 3 jours, le rein compense cette hypercapnie par une augmentation de la régénération des bicarbonates, associée à une augmentation de l'excrétion des ions H+. Ceci tend à normaliser le rapport [HCO3-] / [dCO2] et donc le pH. Le diagnostic étiologique (souvent bronchopneumopathie chronique obstructive) repose sur le contexte clinique et les gaz du sang. 
   
   
   
   
   
   
   

   VII - CONCLUSION

   Les "bilans" hydroélectrolytiques (Na,K,Cl,HCO3-) sont des paramètres utiles dans un service d'accueil des urgences pour orienter le diagnostic devant des signes d'appel d'un trouble hydroélectrolytique (faiblesse musculaire, paralysie, troubles du comportement, convulsion)
   ou dans des circonstances favorisant la survenue de déséquilibres ioniques (troubles digestifs, polytraumatismes, insuffisances cardiaque ou rénale, diabète, fièvre, etc..). Dans les services de soins intensifs, ces paramètres font aussi partie de la surveillance des patients.
   Dans ces circonstances de "monitoring", les analyses faites sur sang total devraient être de plus en plus utilisées car économisant le temps des 20 minutes de centrifugation des échantillons et parce qu'elles peuvent aujourd'hui être étendues à d'autres paramètres éventuellement utiles (glycémie, urée, créatinine, corps cétoniques, pH...etc..).
   
   
   
   
   
   
   

   BIOMARQUEURS DANS L'ACCIDENT VASCULAIRE CÉRÉBRAL AIGU

   Plan du dossier

   1. Introduction
   2. Le diagnostic d’accident vasculaire cérébral
   3. Place des Biomarqueurs

    

   I - Introduction

   Au cours des dernières années, des progrès considérables ont été obtenus dans la qualité de la prise en charge diagnostique et thérapeutique des Accidents Vasculaires Cérébraux (AVC). Des filières spécifiques de soins se mettent en place, leur efficacité est d’autant plus grande que le patient est pris en charge plus tôt. Malheureusement, l’AVC demeure parfois méconnu ou négligé en phase aiguë alors que des solutions thérapeutiques existent. L’apparition de nouveaux outils diagnostiques fiables et simples, utilisables en pré-hospitalier ou dans les services d’Urgence, devrait permettre de réduire les délais d’admission dans les unités dédiées tout en assurant une bonne utilisation des moyens.
   Les accidents vasculaires cérébraux sont un problème majeur de Santé Publique : ils sont la première cause de handicap, la deuxième cause de démence après la maladie d’Alzheimer et la troisième cause de mortalité après les cancers et les affections cardio-vasculaires. On estime que 150 000 personnes sont victimes d’un AVC tous les ans en France, 20 % d’entre eux décéderont dans l’année qui suit et près de la moitié des survivants garderont des séquelles. Cette affection grave et invalidante génère un coût social très important. Le pronostic vital et fonctionnel de ces patients est conditionné par la rapidité de la reconnaissance de l’affection et de leur prise en charge, la qualité des soins reçus et la prévention des complications secondaires. Les possibilités de mise en place d’un traitement spécifique par thrombolytique demeurent limitées aux accidents vasculaires cérébraux ischémiques de moins de trois heures, accueillis dans une unité habilitée à l’utilisation de ce traitement. 
   
   
   
   
   

   II - Le diagnostic d’accident vasculaire cérébral

   Il est évoqué devant l’installation brutale d’un déficit moteur sensitif ou sensoriel. Ainsi, le diagnostic initial repose sur l’anamnèse, l’interrogatoire et l’examen clinique. Les principaux diagnostics différentiels sont l’épilepsie avec déficit post-critique, une confusion, une aura migraineuse, une tumeur cérébrale ou une hypoglycémie. La proportion de diagnostics erronés varie selon l’expertise des centres de 15 à 30 %.
   Seule l’imagerie cérébrale permet de distinguer les infarctus (80 % des cas) des hémorragies (20 %). Dans les toutes premières heures de l’infarctus cérébral, le scanner cérébral est le plus souvent normal alors que l’hématome est visible précocement. L’I.R.M. renseigne sur l’existence et le site d’une occlusion artérielle, la taille de la lésion et l’existence ou non d’une zone de pénombre ischémique cible d’un traitement spécifique de reperfusion. L’IRM est devenue l’examen de référence en urgence, mais son utilisation demeure encore limitée dans la pratique.
   
   
   
   
   

   III - Place des Biomarqueurs

   Une nouvelle approche du diagnostic de l’AVC aigu pourrait être l’évaluation de marqueurs biochimiques de l’agression tissulaire. L’AVC aigu s’accompagne de modification du taux sérique de nombreux marqueurs : médiateurs de l’inflammation (IL-6 ; MMP-9), facteurs hémostatiques et thrombotiques ou marqueurs de l’activation gliale (S100B). Certains de ces marqueurs augmentent dans les heures qui suivent l’ischémie et sont corrélés au volume de l’infarctus (S100B).(1) Ces marqueurs, notamment inflammatoires, n’ont pas la spécificité nécessaire pour être utilisés seuls comme test diagnostic. Leur cinétique et le délai d’apparition dans le sang conditionnent aussi leur utilité dans la pratique clinique.
   Des études préliminaires récentes (2, 3), sur de petits nombres de patients, semblent montrer que l’analyse combinée de plusieurs marqueurs permet de retenir un diagnostic d’AVC avec une bonne sensibilité et une bonne spécificité. Une analyse uni-variée a permis de montrer que 4 marqueurs parmi les 26 testés étaient étroitement corrélés avec l’AVC (p<0.001). Il s’agissait d’un marqueur de l’activation gliale (S100B), de deux marqueurs de l’inflammation (métalloprotéinase MMP-9,molécule d’adhésion cellulaire VCAM) et d’un marqueur de thrombose (facteur Willebrand vWF) (3).
   Cette même équipe (4) a montré à partir d’un autre modèle incluant la CRP, la NCAM et la Caspase-3, que cette combinaison de marqueurs, associée à un algorithme d’interprétation, permettait de diagnostiquer les AVC et de distinguer les hémorragies des ischémies. Des études de confirmation à plus large échelle sont en cours à partir de prélèvements sanguins réalisés dans plusieurs hôpitaux américains.
   La société Biosite, qui commercialise déjà plusieurs tests de diagnostic rapide pour l’infarctus du myocarde ou l’insuffisance cardiaque, prévoit de commercialiser un test de diagnostic rapide pour l’AVC aigu. Ce test comprendrait le dosage au chevet du patient de 6 marqueurs et l’utilisation d’un algorithme pour l’interprétation du résultat. Ce test, s’il est validé par des études réalisées sur des échantillons de taille suffisante, comprenant des mesures du volume lésionnel et avec une corrélation en fonction du temps écoulé (moins de 3 heures notamment), serait un outil précieux d’aide au diagnostic d’AVC mais ne remplacera pas l’expertise clinique ni la neuro-imagerie. Il devrait permettre de raccourcir les délais de reconnaissance et de prise en charge des AVC en pré-hospitalier et dans les services d’urgences.