EXPLORATION DU METABOLISME PHOSPHOCALCIQUE

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EXPLORATION DU METABOLISME PHOSPHOCALCIQUE
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• I INTRODUCTION
• Dans tissus vivants
• Ca2
• - Phosphates
• ? Ions interdépendants tissu osseux cristaux
  dhydroxyapatite
• ?Ca3(PO4)2?3,Ca(OH)2

• ? Régulation autonome
• Fonctions diverses
• - Ca2 conduction nerveuse, contraction
  musculaire, coagulation, perméabilité des
  membranes, activités enzymatiques, messager
  hormonal.
• - P échanges énergétiques, activités
  enzymatiques, équilibre acido-basique (tampon
  intracellulaire).
• - sels phosphocalciques fonctions mécaniques
  dans le squelette.

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II RAPPELS METABOLISME PHOSPHOCALCIQUE 1)
Besoins
Ca P - adulte
900 100 mg
800 mg
- enfant de
plus de 10 ans 1200 mg 1000
mg Carence en Ca chez les jeunes filles. 2)
Apports alimentation Ca
P Produits laitiers
(70)
Viandes Fromages
Poissons Eaux de boisson
Jaunes
doeufs Poissons, légumes, fruits secs
Fromages
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• 3) Absorption
• ? Ca environ 30 sous forme Ca2
• intestin grêle
• (duodénum, jéjunum)

jonction
diffusion passive paracellulaire
diffusion active transcellulaire
Absorption transcellulaire
Absorption paracellulaire
calcitriol
Canaux calciques Calbindine, calmoduline

Surface basolatérale
Ca2
ATPase
Ca2
Lumière intestinale
Na
vaisseau

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- si apports élevés absorption par voie passive
mais inhibition voie active ( PTH et
calcitriol ) - si apports faibles voie
passive ? ?Ca2? sanguin ? stimulation voie
active ( PTH et calcitriol). Absorption
augmentée par - calcitriol principal
régulateur de labsorption intestinale du Ca -
PTH dont synthèse dépend de la ?Ca2? -
stéroïdes sexuels - hormone de croissance
(GH) - pH acide (solubilisation des sels
calciques) Absorption diminuée par - cortisol
(activité anti-vitamine D) - anions (oxalates,
phytates) solubilité de Ca par formation
de complexes insolubles) - pH alcalin
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intestin grêle 80 (duodénum, jéjunum,
iléon)
? P
diffusion passive gradient de concentration
diffusion active (cotransporteur Na/HPO42-)
stimulation par le calcitriol
Facteurs intervenant sur labsorption ? Ca et Mg
labsorption ? calcitriol
labsorption
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3) Répartition dans lorganisme
Milieux Ca P
Os 99 85
Intracellulaire 1 14(Pi)
Extracellulaire 1 1 (Pi)
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A - Les os assure stockage et régulation des
taux sérique de Ca et P. Fraction minérale ou
inorganique du tissu osseux cristaux
dhydroxyapatite ?Ca3(PO4)2?3,Ca(OH)2, carbonate
dapatite ?Ca3(PO4)2?3,CaCO3 fibres de
collagène Ca et P échangeable
résorption osseuse ostéolyse libère Ca et P
accrétion ou minéralisation
osseuse ostéogénèse fixe les minéraux
Ostéolyse liée à lactivité des ostéoclastes
permettant - la libération dhydroxyproline
constituant du collagène, de pyridinoline et
désoxypyridinoline pontages inter- ou
intra-monomères du collagène, - la synthèse de
phosphatase tartrate résistante Favorisée par
PTH Ostéogénèse liée à lactivité des
ostéoblastes permettant - la biosynthèse du
collagène et de lostéocalcine - la synthèse
des phosphatases alcalines Favorisée par Vitamine
D et calcitonine
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B Le sang
Ca Plasma 2,15 - 2,55 mmol/l sous différentes
formes ? Calcium diffusible et ultrafiltrable
(60)
Ca2
50 forme libre ionisée (actif) 5 forme
complexée
Ca3(PO4)2

• ? Calcium non ultrafiltrable Ca lié aux
  protéines 40
• (surtout à lalbumine) réserve mobilisable en
  fonction du pH
• pH acide rupture liaison
• Ca2 seul échangeable 1,10 à 1,30 mmol/l

GR 3 à 4 ?mol/l
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Variations de la calcémie en fonction - du
taux de protéines Si hypoalbuminémie ? Ca
lié aux protéines sans modification du calcium
ionisé. ? fausse hypocalcémie avec
hypoalbuminémie Correction par la formule - du
pH les variations aigues du pH ? modifications
du Ca 2 sans changement de la calcémie
totale. Acidose aigue Ca 2 par relargage
du calcium lié à lalbumine. Alcalose aigue
Ca 2 par fixation du calcium à lalbumine
Calcémiecorrigée calcémie totalemesuré(40-
alb) x 0.025
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P différentes formes
? 70 phosphate organique (phospholipides,
phosphoprotéines) ? 30 Pi 0,80 à 1,50 mmol/l
HPO42- 80
H2PO4- 20
PO43-
traces
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Mouvements du calcium dans lorganisme
1 Kg
10 g
9,8 g
200 mg
Pas de mouvement directs du P entre les
compartiments Si apports ? transfert tissu
osseux vers cellules des tissus mous
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• 4) Excrétion rénale
• Rôle régulateur de lhoméostasie phosphocalcique
  à court terme
• Le Ca
• - filtration Ca2
• - réabsorption 96 à 99 mécanisme
  passif lié à la réabsorption de Na et H2O
• Calciurie 2 à 7 mmol/24h
• Facteurs influençant la réabsorption tubulaire du
  Ca
• Stimulation
  Inhibition
• - PTH
  - Hypermagnésémie
• - Calcitonine
  - Acidose métabolique
• - Diurétiques thiazidiques -
  Diurétiques osmotiques
  (mannitol)
• - ADH
  - Insuline
• - Glucagon
  - Hyperhydratation extracellulaire
• - Déshydratation extracellulaire

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? Le P

• ? filtration Pi
• réabsorption 90 transfert actif
  (cotransporteur Na/HPO42- énergisé par Na/K
  ATPase
• Phosphaturie 15 à 30 mmol/24h
• Taux de réabsorption tubulaire maximum de P
  0,80 à 0,95
• facteurs le TRP
  le TRP
• - PTH - calcitriol
• Acidose métabolique aigue
  - hormones de croissance
• Corticoïdes - hormones thyroïdiennes
• - Calcitonine

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III REGULATION DU METABOLISME PHOSPHOCALCIQUE

• PTH
• Sécrétion glandes parathyroides
• Hormone de régulation de la calcémie
• récepteur CaSR sur la mb des cellules
  parathyroïdiennes
• hypercalcémie ? CaSR activé ? dégradation PTH et
  sécrétion PTH inactive
• hypocalcémie ? CaSR inactivé ? sécrétion PTH
  intacte
• Action cellulaire sur des récepteurs de surface
  ( PT G) ? activation de ladénylate cyclase
  (production dAMPc) et de la phospholipase C
  (synthèse de diacylglycérol et dinositol
  triphosphate)
• ? cibles
• - os action ostéolytique (activation des
  ostéoclastes)
• - reins réabsorption tubulaire Ca2
• réabsorption
  tubulaire PO43-
• activité 1-?hydroxylase ? synthèse
  calcitriol ( absorption intestinale)
• Hypercalcémiante et hypophosphorémiante

Prépro-PTH 115AA Pro-PTH 90 PTH 84
N-terminal C-terminal
16
(No Transcript)
17
(No Transcript)
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2) Le calcitriol 1,25-diOH cholécalciférol
vit D3 Indispensable pour ?Ca? dans fluides
extracellulaires et minéralisation os Origine -
exogène (jaunes dœufs, poissons, lait) -
endogène 7-déhydrocholestérol
cholécalciférol
UV
foie
25-hydroxylase
25-OH cholécalciférol

PTH

reins
1-?hydroxylase
hypocalcémie

-
1,25-diOH cholécalciférol
hypophosphorémie


Prolactine H. De croissance
Cibles - intestin absorption Ca et P
(activation synthèse calbindine et calmoduline)
- os stimule les ostéoclastes et les
ostéoblates favorisant la synthèse dostéocalcine
et la minéralisation osseuse - reins
réabsorption Ca et P Hypercalcémiante et
hyperphosphorémiante
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3) Calcitonine Sécrétion par les cellules
parafolliculaires de la thyroïde Cibles - os
? se fixe sur les ostéoblastes, les active ainsi
que laccrétion du calcium (calcification)
stimule lostéogénèse ? se fixe sur des
récepteurs spécifiques de la membrane des
ostéoclastes ? synthèse dAMPc inhibant les
actions destructrices - reins
réabsorption Ca et P Hypocalcémiante et
hypophosphorémiante
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Régulation de la calcémie et de la phosphatémie
par les hormones calciotropes
intestin
Absorption Ca et P
rein
os

calcitriol
1-?OHase

Libération Ca et P
Réabsorption Ca Réabsorption P

-

-
PTH
Si Ca2 ? sécrétion PTH Si Pi ?
sécrétion calcitriol
parathyroïdes
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• III EXPLORATION DU METABOLISME PHOSPHOCALCIQUE
• A Explorations biologiques de première
  intention
• Sérum - Ca 2,15 à 2,55 mmol/l
• - P 0,8 à 1,5 mmol/l
• - TRP 100 x (1- Cl P/Cl crea) 0,80 à 0,95
• - PAL 30 à 130 UI/l
• Urines - Ca 2 à 7 mmol/24h
• - P 15 à 30 mmol/24h

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B - Explorations biologiques de deuxième
intention Sérum - Ca2, PTH, vitamine D,
calcitonine - marqueurs de la formation osseuse
ostéocalcine, PAL osseuse, sous-produits de la
synthèse collagénique peptides dextension C-
et N- terminaux du procollagène de type I (PICP
et PINP) - marqueurs de la résorption osseuse
posphatase acide tartrate résistante, fragments
peptidiques des extrémités C- et N- terminales
des molécules de collagène (CTX et NTX). Urines
- AMPc (témoin indirect de lactivité de PTH)
- marqueurs de la résorption osseuse
produits de dégradation du collagène
hydroxyproline et molécules de pontage (PYR et
DPD) C- et N-télopeptides (CTX et NTX).
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• C Explorations fonctionnelles
• Test de charge à la PTH réactivité des
  récepteurs à la PTH par le dosage de lAMPc
• ? Si réponse hypoparathyroïdie vraie
• ? Si réponse - pseudohypoparathyroïdie
• Test de charge en Ca
• Scintigraphie osseuse
• Scintigraphie des parathyroïdes (recherche dune
  tumeur)

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IV VARIATIONS PATHOLOGGIQUES
A Variations de la calcémie 1)
Hypercalcémies ?Ca? gt 2,60 mmol/l avec taux de
protides normal Mécanismes - absorption
intestinale - réabsortion tubulaire -
ostéolyse
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Etiologies ? Hyperparathyroïdie primitive
Production excessive et inappropriée de
PTH Pathologie féminine( 6 contre 1) Le plus
souvent asymptomatique 3ème pathologie
endocrinienne ( après diabète et thyroïde). 80
cas adénome simple, 3 adénomes multiples, 15
hyperplasie glandulaire, 2 carcinome Diagnostic
biologique Sérum Hypercalcémie,
hypophosphorémie PTH très
Calcitriol PAL Urines Hypercalciurie
Hyperphosphaturie AMPc Si doute
test de charge calcique ( PTH reste élevée)
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• ? Cancers
• Localisés au squelette myélome multiple ou
  métastases osseuses de cancers primaires (sein,
  prostate) ? ostéolyse
• Diagnostic biologique
• Sérum Hypercalcémie par ostéolyse locale ou
  sécrétion de PTH like ou rP related
  polypeptide (cancers larynx, poumons, utérus,
  rein)
• PTH
• Calcitriol
• Urines Hypercalciurie
• ? Autres causes
• Hypervitaminose D ( absorption intestinale de
  Ca)
• Sarcoïdose maladie de système ( synthèse de
  calcitriol)
• - hyperthyroïdie ( résorption osseuse)
• Immobilisation prolongée ( ostéogénèse)

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Ca 2 gt 2.6 mmol/l
60
basse
normale
élevée
40
CaU N ou
CaU
CaU
Intoxication vit D
Cancers 50
Autres causes 10
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• 2) Hypocalcémies
• ?Ca? lt 2,10 mmol/l avec taux de protides normal
• Mécanismes
• Sécrétion ou résistance des organes cibles
  de la PTH
• Déficit en vitamine D
• Résistance des organes cibles de la vitamine D
• Etiologies
• Isuffisance parathyroidienne PTH
• Diagnostic biologique
• sérum calcémie
• phosphatémie
• PTH
• Urines calciurie
• AMPc

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• Origine non parathyroïdienne
• ? Résistance des cellules cibles à la PTH
  pseudohypoparathyroïdie(os, reins). PTH
• ? Déficit ou résistance à la vitamine D
  rachitisme (enfant) ou ostéomalacie (adulte)
• ? Perturbations du métabolisme de la vitamine D
  par
• - malabsorption
• absence dhydroxylation hépatique ou rénale
• carence dexposition au soleil

? IRC avec rétention P ? hyperphosphatémie ?
hypocalcémie ? sécrétion PTH ? synthèse
calcitriol ? absorption intestinale de Ca ?
aggravation hypocalcémie ? Syndrome néphrotique
fuite vitamine D avec sa protéine de transport,
hypoprotidémie.
30
Ca lt 2.1 mmol/l Ca 2ionisé lt 1.1mmol/l
Origine extra- parathyroïdienne

• Post chirurgicale
• Fonctionnelle par carence en Mg
• Idiopathique

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• B - Variations de la phosphorémie
• 1) Hyperphosphorémie gt 1,5 mmol/l (sans
  hémolyse)
• Mécanismes
• DFG
• - réabsorption rénale
• apports
• Etiologies
• IR filtration glomérulaire
• Maladies endocriniennes hypoparathyroïdie (
  PTH)et diabètes graves
• ( consommation du P par défaut dutilisation
  du glucose oses phosphates)
• Affections diverses fractures multiples,
  intoxication par vitamine D.

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Hyperphosphorémie gt 1,5 mmol /L
Clairance créatinine
normale
Diminuée Filtration glomérulaire
Augmentation réabsorption tubulaire
calcémie
diminué
IR
normale
Calcémie
Surcharge exogène Apports oraux ou IV de
P. Laxatifs riche en P Surtout qd IR associée
Surcharge endogène Sd lyse tumorale Hémolyse
aigue rhabdomyolyse
Hypoparathyroidie PTH
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• 2 Hypophosphorémies
• Phosphorémie lt 0,8 mmol/l
• Mécanismes
• réabsorption tubulaire
• absorption intestinale
• Etiologies
• Hyperparathyroïdie PTH ? réabsorption
  tubulaire de P
• Déficit en vitamine D origine nutritionnelle,
  entéropathie avec atrophie de la muqueuse
  intestinale (hypovitaminose D), rachitisme
  vitamino-résistant (résistance périphérique des
  organes cibles de la vitamine D)
• Syndrome de Fanconi ou diabète phosphoglucoaminé
  (défaut de réabsorption Pi, Glu, AA, HCO3-).

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Hypophosphorémie lt 0,8 mmol /l
phosphaturie
augmentée
diminuée
Origine extrarénale
Perte rénale

• Insuffisance dapport
• Carence en vit D
• Chélateurs du P
• Transfert P ds milieu intracellulaire
• Perf de glucose de nutrition parentérale
• Insulinothérapie
• Alcalose respiratoire aigue

calcémie
augmentée
normale
HPT primitive
Tubulopathie sd fanconi
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• VI Perturbations métaboliques de los
• A Ostéomalacie
• défaut de minéralisation du tissu ostéoïde
• Etiologie carence en vitamine D.
• Biologie
• Hypocalcémie associée ou non à une
  hypophosphorémie
• - Hypocalciurie associée ou non à une
  hypophosphaturie
• PAL et ostéocalcine

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• B- Ostéoporose
• involution progressive de los (partie osseuse
  et minérale)
• Etiologies
• Ménaupose (cessation de sécrétion des
  oestrogènes)
• apports calciques et de la synthèse du
  calcitriol chez les sujets âgés
• maladie de Cushing (hypersécrétion de cortisol
  et traitement prolongé par les corticoïdes)
• immobilisation prolongée
• Biologie
• Sérum calcémie souvent normale
• Urines calciurie
• hydroxyproline, CTX et NTX, PYR
  et DPD

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C Maladie de Paget remodelage osseux
excessif Biologie Sérum PAL
PAL osseuse PIPC et PINP Urines
hydroxyproline NTX