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Confrontations clinicobiologiques de l’Hôpital Necker sur la lithiase
urinaire, Octobre 2010
M. Daudon, B. Lacour, B. Knebelmann
La spectroscopie Infra rouge implantée sur un
centre de rayonnement synchrotron :
Quelques résultats récents dans le domaine de
la lithiase
P. Dumasa, Ch. Sandta, M. Daudonb, D. Bazinc
a
Synchrotron SOLEIL, L'Orme des Merisiers, Saint-Aubin - BP
48, 91192 Gif-sur-Yvette, Cedex, France.
b AP-HP, Hôpital Necker-Enfants Malades, Laboratoire de
Biochimie A, 75015 Paris, France
c Laboratoire de Physique des Solides UMR 8502, Université Paris
Sud, Bât 510, 91405 Orsay Cedex, France
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Plan de la présentation
La production des rayons X
La Spectroscopie - Microscopie Infrarouge avec le
Synchrotron
Quelques exemples associés à la lithiase
Echantillonnage : Hôpital Foch
Hôpital Necker
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Tube à rayons X
"RAYONNEMENT SYNCHROTRON"
Rayonnement émis par des particules
chargées légères (électrons ou positrons)
lorsque leur trajectoire est courbée.
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Rapport signal sur bruit obtenu sur R.S. comparé à celui associé
à une source classique. Dans le cas du synchrotron, la taille
du faisceau est de 5x5 mm.
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SMIS
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Les déficits en adénine phosphoribosyltransférase
Il s’agit d’une anomalie génétique à transmission autosomique récessive
génératrice de lithiase de 2,8-dihydroxyadénine. Le gène est localisé sur le
chromosome 16 (16q24).
Deux formes génétiques de même expression clinique sont connues, mais
différenciées par la mesure de l’activité de l’APRT sur lysat érythrocytaire. Dans le cas du
type I (Caucasiens et japonais) l’allèle mutant APRT*Q0 s’associe à une activité APRT nulle et à un
déficit organique. Dans le cas du type II (Japonais seulement),l’allèle mutant APRT*J exhibe une
activité résiduelle ~25% de la normale et conduit à un déficit fonctionnel (diminution de l’affinité
pour le PRPP).
Dans le type I, seuls les homozygotes APRT*Q0/APRT*Q0 sont exposés à la
cristallisation de la 2,8-dihydroxyadénine. Dans le type II, les homozygotes
APRT*J/APRT*J et les hétérozygotes composites APRT*J/APRT*Q0 sont
exposés à la lithiase.
On associe à cette pathologie une fréquence élevée du déficit
hétérozygote, évaluée entre 0,4 et 1,1% de la population générale.
De fait, on sous-estime le déficit homozygote, relié probablement à des sujets asymptomatiques
ou encore à des manifestations rénales non rattachées à la maladie (lithiase, insuffisance rénale
chronique avec ATCD lithiase ancien, insuffisance rénale aiguë sur fond d’IRC ou encore
hyperéchogénécité rénale bilatérale sans néphrocalcinose).
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Difficultés & Pièges
Les cristaux sphériques
peuvent être confondus en
microscopie optique sans
polarisation avec
- des urates amorphes
complexes en urine acide,
- des médicaments en
urine neutre
- ou encore de l’urate
d’ammonium en urine
alcaline
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FT-IR
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Diagnostic rendu difficile par le faible nombre et la faible taille
des cristaux
a
FT-IR sur synchrotron
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Biopsie
Au/Lame de verre
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PARAFFINE
CRISTAUX 2,8 DHAD
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BR183
BR183 – glomérule et tubes
La spectroscopie infra rouge permet alors
de localiser du foscarnet au niveau du
glomérule qui est un homologue structural de
l'anion pyrophosphate inhibant sélectivement
le site de liaison au pyrophosphate sur l'ADN
polymérase virale.
En ce qui concerne les tubes, cette fois
c’est un spectre infra rouge typique de
l’apatite qui est mesuré, le médicament étant
probablement modifié le long du trajet
urinaire.
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Biopsie du duodénum d’un enfant présentant des dépôts sombres à analyser
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Pour cet échantillon, la biopsie
montrent
des
dépôts
blancs
apparaissent
dans
la
lumière
tubulaire.
Le spectre infra rouge montre la
présence d’oxalate de calcium
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Conclusion
Cette technique physique d’analyse s’est révélée d’un apport essentiel pour la
caractérisation des processus de cristallisation générateurs de calculs. Elle vient
compléter d’autres techniques utilisées en routine pour le diagnostic des pathologies
lithiasiques et apporte un éclairage particulier sur les relations entre la composition et
la structure des calculs et leur lien avec l’environnement dans lequel s’est développé
le calcul.
Cette spectroscopie et microscopie Infrarouge avec le synchrotron permet de
localiser les cristaux par rapport à différentes structures comme le glomérule ou les
tubes. L’ensemble des travaux effectués sur les différentes biopsies nous ont aussi
permis de revisiter la diversité physicochimique des calcifications intratissulaires.
Perspectives 2011
- Demande de Faisceau/Comité de programme
- Lames de verre dépôts d’Or disponible auprès de M. Daudon
- Post Doc A. Dessombz Nov2010 – Dec 2011 (ANR Nanoshap)
- Comparaison FTIR – UVVisible SMIS - DISCO
Remerciements
Nous tenons à remercier tout particulièrement le professeur Paul Jungers, le professeur Olivier Traxer, le professeur
Pierre Conort et le docteur Xavier Carpentier ainsi que Guy Matzen, Emmanuel Véron du CEHMTI ; Gilles André et Alain
Cousson du LLB, Stéphan Rouzière, Raphaël Weil et Pierre-Antoine Albouy du LPS ; Eddy Foy du Laboratoire Pierre
Süe ; Armel Lebail du Laboratoire des fluorures du CNRS (Le Mans) ; M. Refringiers, Solen Reguer, Dominique
Thiaudière, Paul Dumas et Christophe Sandt du synchrotron SOLEIL. L’ensemble des travaux décrits dans cette mise au
point est le résultat de différentes collaborations établies entre l’AP-HP et le CNRS. Ces recherches ont été supportées en
partie par un contrat ANR-09-BLAN-0120-02.
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