Étude des protéines et du liquide céphalo-rachidien

Introduction

Plus de 300 protéines différentes circulent dans le plasma, assurant des fonctions aussi variées que le maintien de la pression oncotique, le transport, la coagulation, l'immunité ou la catalyse enzymatique. Leur dosage global, complété par l'électrophorèse, est rarement spécifique d'une pathologie mais oriente presque toujours vers des investigations complémentaires ciblées. Le liquide céphalo-rachidien (LCR), milieu protégé par la barrière hémato-encéphalique, possède un profil protéique et cytologique propre dont l'analyse est une urgence biologique majeure devant une suspicion de méningite. Nous étudierons les rôles et l'exploration des protéines plasmatiques, les protéines de l'inflammation, puis le prélèvement et l'interprétation cytochimique du LCR.

I. Les protéines plasmatiques

A. Rôles

Pression oncotique (albumine principalement), transport (albumine peu spécifique ; transferrine-fer, céruléoplasmine-cuivre, haptoglobine-hémoglobine, lipoprotéines-lipides), coagulation (fibrinogène), immunité (immunoglobulines, complément), catalyse (toutes les enzymes).

B. Dosage global et fractionné

Réaction du biuret (Cu²⁺ + liaisons peptidiques → complexe violacé, 540 nm), commune à toutes les protéines. VR protéines totales : 65-80 g/l (légèrement plus élevée chez l'homme ; diminuée pendant la grossesse par hémodilution). Électrophorèse : migration selon la charge, la taille et la forme, sous un champ électrique (protéines chargées négativement à pH > 7, migration vers l'anode). Permet d'apprécier le rapport albumine/globulines et de détecter un pic mono- ou oligoclonal.

C. Hyperprotéinémies

Deux mécanismes principaux : hémoconcentration (déshydratation extracellulaire) ou hypergammaglobulinémie.

• Polyclonale : groupe hétérogène d'immunoglobulines, maladies infectieuses, auto-immunes, inflammatoires.
• Monoclonale : bande étroite et intense entre α2 et γ-globulines, protéines totales souvent > 100 g/l. Étiologies : myélome multiple (Kahler), macroglobulinémie de Waldenström, maladies des chaînes lourdes/légères. Bilan complémentaire : protéinurie de Bence-Jones, fonction rénale, radiographies osseuses.

D. Hypoprotéinémies

Étiologies : carence d'apport (malnutrition), défaut de synthèse (insuffisance hépatique sévère), fuite anormale (brûlures, syndrome néphrotique). Clinique : fonte musculaire, œdèmes/ascite par chute de la pression oncotique ; protéinémie pouvant s'effondrer à 40 g/l dans les formes sévères.

E. L'albumine

Synthèse hépatique, demi-vie ≈ 20 jours, représente les 2/3 des protéines plasmatiques et 80 % de la pression oncotique. Transporteur peu spécifique (bilirubine, acides gras, calcium, hormones, médicaments). Plus sensible que les protéines totales pour dépister une hypoprotéinémie débutante.

II. Les protéines de l'inflammation

Toute agression tissulaire (inflammation, infection, néoplasie, chirurgie) stimule une synthèse hépatique massive de protéines de l'inflammation, maximale entre la 36ème et la 48ème heure : α1-globulines (α1-antitrypsine, orosomucoïde), α2-globulines (haptoglobine, céruléoplasmine), certaines β-globulines (CRP, fibrinogène). Protéine C réactive (CRP) : synthèse hépatique, demi-vie 6h, active le complément et la phagocytose. VR < 6 mg/l ; peut être multipliée par 50 ou plus en cas d'inflammation ou d'infection bactérienne. La CRP ultrasensible évalue le risque cardiovasculaire hors contexte inflammatoire : < 1 mg/l = pas de risque, 1-5 = risque modéré, > 5 = risque élevé.

III. Le liquide céphalo-rachidien (LCR)

A. Généralités

Élaboré par les plexus choroïdes, le LCR remplit les ventricules, gagne les espaces sous-arachnoïdiens et regagne le sang par les villosités arachnoïdiennes. Volume total ≈ 135 ml, production ≈ 500 ml/j (renouvelé 4 fois/jour). Fonctions : amortisseur de chocs, maintien de la pression intracrânienne, échanges avec le plasma.

B. Prélèvement

Ponction lombaire entre L4 et L5 (la moelle s'arrête à L2), après fond d'œil éliminant une hypertension intracrânienne (contre-indication formelle). Recueil de 5-10 ml sur 3 tubes stériles successifs (cytobactériologie, examens complémentaires, biochimie) — permettant de distinguer une hémorragie méningée vraie d'une piqûre vasculaire accidentelle. Acheminement rapide, dans du coton cardé.

C. Analyses biochimiques systématiques

Lactates du LCR : VR 1,0-2,0 mmol/l, indépendants de la glycémie ; > 3,5 mmol/l évoque une infection bactérienne.

D. Examen cytobactériologique

Urgence bactériologique absolue (avec la recherche de plasmodium). Ensemencement sur géloses au sang et chocolat, incubation à 37°C sous CO2. Cytologie sur cellule de Malassez (numération hématies/leucocytes), différenciation par lyse à l'acide acétique si besoin. Si leucocytes > 20/mm³ : cytospin, colorations Gram, MGG, bleu de méthylène (pneumocoque), auramine (BK).

E. Interprétation

Conclusion

L'étude des protéines plasmatiques, du dosage global à l'électrophorèse et aux protéines spécifiques (albumine, CRP), permet de dépister des états très divers — dénutrition, inflammation, gammapathie monoclonale — chacun avec sa signature biologique propre. Le LCR, exploré selon les mêmes principes biochimiques (protéines, glucose, ions) complétés par la cytobactériologie, reste l'examen clé du diagnostic urgent des méningites. Cette approche par grand paramètre biologique (protéines, ions) se poursuit dans le chapitre suivant avec l'exploration de la fonction rénale, où urée et créatinine jouent un rôle de marqueurs de filtration aussi central que la protéinémie pour l'équilibre général de l'organisme.