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Qu’est ce qu’un marqueur biologique ?

Qu’est ce qu’un marqueur biologique ?

La discipline consistant à étudier les marqueurs biochimiques est la biochimie clinique dite chimie clinique pour les Anglo-saxons. Cette discipline dynamique est complémentaire de la biochimie pathologique qui étudie les aspects cellulaires et moléculaires des maladies.

La biochimie clinique connaît depuis des années un développement considérable, portée par leur progrès des connaissances fondamentales des mécanismes des maladies et des méthodes de chimie analytique. L’utilisation de ces marqueurs sort du cadre de l’homme malade pour s’intéresser à l’homme sain, soit pour définir son état physiologique ou sa prédisposition aux maladies, soit pour des études d’impact de l’environnement.

Un marqueur d’une maladie devrait être un composé présent dans les fluides biologiques des malades mais absents dans ceux des sujets sains. Toutefois cette définition s’avère un leurre utopiste. Entre une cellule normale et une cellule malade il ne peut exister que des différences quantitatives, mais qui parfois sont suffisamment énormes pour ne permettre la détection de ce composé, par des méthodes classiques, que chez les seuls sujets malades. Un marqueur sera donc un composé biochimique dont les teneurs chez un ensemble homogène de malades, sont statistiquement très éloignés de celles d’un ensemble de sujets sains, donnant un caractère discriminant à sa mesure. Toutefois, il faut garder à l’esprit qu’il ne s’agit que d’une différence statistique et que la présence de faux positifs et de faux négatifs ne peut pas la plupart du temps être évitée.
La nature de ces marqueurs est extrêmement variable et reflète toutes les catégories de molécules biologiques existantes, toutefois les protéines étant la plus nombreuses de ces molécules, la majorité des marqueurs biologiques se recruteront en leur sein.

 Comment un paramètre biochimique devient un marqueur ?

Il existe de nombreux mécanismes qui peuvent faire varier une constante biologique lors d’une maladie et permettre son utilisation comme marqueur. Pour les métabolites en dehors des excès de synthèse ou de catabolisme, il peut s’agir d’une anomalie d’un transporteur membranaire empêchant son entrée dans les tissus : donc son accumulation dans le plasma. C’est le cas du glucose augmentant lors du diabète par manque d’insuline activant les transporteurs. Un cas général est celui des barrages métaboliques dues à des baisses importantes d’activités enzymatiques acquises ou héréditaires qui entraînent une accumulation tissulaire et périphérique du métabolite non utilisé. Il passe alors par des voies mineurs du métabolisme qui, devenant prépondérantes, produisent des quantités inhabituelles de métabolites rares.
Les teneurs en protéines peuvent varier aussi pour de multiples raisons : anomalies de synthèse par dérégulation de l’expression de leur gène, anomalies de maturation, modifications sous l’action d’un excès de métabolites réactifs comme lors de la glycation, accélération de leur destruction par le protéasome. Généralement, ces anomalies sont intracellulaires  et ne seront aisément détectées dans le sang que pour les protéines de sécrétions. Un mécanisme général aboutissant à une augmentation plasmatique du taux de certaines protéines est la cytolyse, mécanisme au cours duquel la membrane cellulaire laisse sortir les protéines et parfois éclate. Le dosage d’une protéine, souvent une enzyme, particulièrement abondante dans un tissu particulier, permettra alors un diagnostic spécifique du tissu atteint. Une attaque par des protéases activées lors d’un processus pathologique, pourra aussi libérer la circulation des protéines ancrées dans les membranes. Par contre, il faut se méfier des changements d’hydratation importants entraînant une augmentation générale des concentrations apparentes de tous les constituants du plasma sanguin en cas de déshydratation ou une dilution en cas d’hyperhydratation. Les variations des constituants du sang se retrouveront augmentées dans les urines qui constituent aussi un liquide analysé. Le passage dans les urines n’est pas passif, mais régulé par le néphron qui constitue une barrière pour les protéines et réabsorbe une grande partie des métabolites. L’analyse de ces paramètres permettra ainsi d’avoir une idée de l’intégrité du rein.

Pour qui la biochimie clinique ?

Cette discipline s’adresse d’abord aux étudiants de médecine, de biologie, de technologie de laboratoires  et de sciences pharmaceutiques. Pour en savoir plus sur les différentes catégories de marqueurs et leur intérêt, veuillez trouver sur le site Supadom.fr les détails du programme de biochimie proposé par l’équipe Supadom, qui sera adapté à votre niveau et vos objectifs.

 

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