Confrontations clinicobiologiques de l’Hôpital Necker sur la lithiase urinaire, Octobre 2010

1. 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 1/20

2. Plan de la présentationLa production des rayons XLa Spectroscopie - Microscopie Infrarouge avec le SynchrotronQuelques exemples associés à la lithiaseEchantillonnage : Hôpital FochHôpital Necker 2

3. "RAYONNEMENT SYNCHROTRON" Rayonnement émis par des particules chargées légères (électrons ou positrons) lorsque leur trajectoire est courbée. Tube à rayons X 3/20

4. 4

5. 1010 106 1020 5/20

6. 6

7. 1030 1020 7/20

9. 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. 9/20

10. SMIS

11. 2,8 DHAD 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). 11/20

12. 2,8 DHAD 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

13. 2,8 DHAD FT-IR 13/20

14. 2,8 DHAD a Diagnostic rendu difficile par le faible nombre et la faible taille des cristaux FT-IR sur synchrotron

15. 2,8 DHAD Biopsie Au/Lame de verre 15/20

16. 2,8 DHAD

17. BR183 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. 17/20

18. B172 Biopsie du duodénum d’un enfant présentant des dépôts sombres à analyser

19. B167 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 19/20

20. 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. 20/20