Les marqueurs biochimiques de la souffrance myocardique

Introduction

L'infarctus du myocarde (IDM) est une urgence cardiovasculaire fréquente, résultant le plus souvent de l'occlusion thrombotique d'une artère coronaire épicardique. Le diagnostic biologique repose sur la libération, dans la circulation, de protéines normalement confinées au cytoplasme des cardiomyocytes, dont l'apparition traduit une atteinte cellulaire irréversible. À côté des marqueurs de nécrose, les peptides natriurétiques permettent d'explorer un autre versant de la pathologie cardiaque : l'insuffisance ventriculaire, mécanisme distinct de l'ischémie aiguë. Nous étudierons la physiopathologie de l'infarctus du myocarde et le mécanisme de libération des marqueurs, les enzymes cardiaques, la myoglobine, les troponines, le choix pratique des marqueurs, puis les peptides natriurétiques.

I. Généralités et physiopathologie de l'infarctus du myocarde

Définition : manifestation d'une insuffisance coronarienne aiguë, causée le plus souvent par l'occlusion thrombotique d'une artère coronaire épicardique (plus rarement un spasme artériel prolongé), aboutissant à une nécrose ischémique et à l'amputation du potentiel contractile du ventricule gauche. Le pronostic dépend de l'étendue de la destruction myocardique et de la stabilité électrique du cœur. Épidémiologie : affection fréquente (environ 100 000 infarctus/an en France), nette prédominance masculine qui s'atténue dans les 5 ans suivant la ménopause ; gradients géographiques nord-sud et est-ouest (jusqu'à 5 fois plus fréquent dans les pays de l'Est que dans les pays occidentaux).

Séquence des événements et mécanisme de libération

Rupture ou érosion de plaque → œdème cellulaire → accumulation de catabolites et d'ions calciques, production de radicaux libres cytotoxiques → mort cellulaire (disparition des noyaux, vidange du cytoplasme) → formation de brèches dans la membrane cytoplasmique, laissant sortir le contenu cellulaire selon sa taille et sa solubilité. Les marqueurs cytoplasmiques de petite taille apparaissent rapidement dans le sang (myoglobine) ; les molécules plus grandes et complexes apparaissent plus tardivement (troponines, CK-MB). Principe fondamental : ces protéines ne franchissent pas la membrane à l'ischémie simple — leur libération signe la mort cellulaire, non la seule souffrance ischémique.

II. Enzymes cardiaques

A. Transaminases (ASAT, ALAT)

VR : 5-35 UI/l. L'ALAT est abondante dans le foie et le muscle ; l'ASAT est présente dans le foie, le rein, le muscle squelettique, le cœur, le pancréas et le cerveau. Une augmentation de l'ASAT très supérieure à l'ALAT oriente vers une origine musculaire ou cardiaque (à l'inverse du profil hépatique où ALAT/ASAT > 1). Les activités érythrocytaires étant 7 à 15 fois supérieures au plasma, tout sérum hémolysé doit être évité.

B. Créatine kinase (CK) et CK-MB

Enzyme du métabolisme énergétique musculaire, catalysant la phosphorylation réversible de la créatine par l'ATP (Mg²⁺-dépendante), présente sous forme cytosolique et mitochondriale. Dimère de deux monomères M (muscle) et B (cerveau) : CK-BB (cerveau), CK-MB (myocarde), CK-MM (muscle squelettique, > 97 % de la CK totale physiologique). VR CK totale : 30-200 UI/l (femme), 40-250 UI/l (homme). Dans l'IDM : nette augmentation de la CK totale, pic vers la 22ème heure, retour à la normale en ~72h. La CK-MB culmine plus précocement (~7ème heure), retour à la normale en ~41h. Élévations également observées après thrombolyse efficace (pic 4-11h, normalisation plus rapide), chirurgie cardiaque, et — pour la CK-BB — affections neurologiques. Autres causes d'élévation de la CK : syndromes d'écrasement, rhabdomyolyse, myopathies congénitales (myopathie de Duchenne : CK entre 10 et 100 × N, utilisée en dépistage néonatal), brûlures étendues.

C. Lactate déshydrogénase (LDH)

Enzyme ubiquitaire, peu spécifique isolément (élevée dans les maladies musculaires, rénales, hépatiques, hématologiques et les cancers — valeurs les plus élevées dans l'anémie mégaloblastique). VR : 200-380 U/l (pH 7,4). Dans l'IDM : élévation débutant vers la 12ème heure, maximum entre 48 et 72h (≈ 3 × N), élevée durant 10 à 14 jours — utile pour le diagnostic rétrospectif d'un infarctus vu tardivement.

III. Myoglobine

Métalloprotéine globulaire (153 AA, 18 kDa), spécifique du muscle squelettique et du myocarde, dotée d'une affinité pour l'oxygène supérieure à celle de l'hémoglobine — fonctions de transfert et de stockage (≈ 10 % de l'oxygène total de l'organisme). VR plasmatique < 70 μg/l (catabolisme rénal principal). Toute atteinte musculaire ou cardiaque libère de la myoglobine ; un taux > 90 μg/l signe une lésion musculaire, pouvant être myocardique (IDM, angor, péricardite, cardiomyopathie, chirurgie cardiaque). Cinétique dans l'IDM : élévation très précoce (2 à 5h après les premiers signes), pic entre la 8ème et la 12ème heure, retour à la normale entre la 36ème et la 50ème heure. Précède de 4h l'élévation de la CK — d'où son intérêt comme marqueur d'orientation rapide, renforçant les critères cliniques et permettant un traitement thrombolytique précoce (fenêtre thérapeutique de 4h) et le suivi de son efficacité (reperfusion → pic bref et rapide après fibrinolyse).

IV. Les troponines

Complexe protéique de trois sous-unités — troponine T, I et C — régulant l'interaction actine-myosine sous contrôle du calcium. Les isoformes cardiaques (notamment la troponine T) sont structurellement distinctes de leurs équivalents musculaires squelettiques, ce qui fonde leur grande spécificité cardiaque.

Spécificité : la libération de troponine est hautement spécifique d'un dommage myocardique et équivaut à une mort cellulaire cardiaque. Les troponines peuvent aussi s'élever dans des atteintes myocardiques non coronariennes (embolie pulmonaire, péricardite, myocardite, poussées hypertensives ou d'insuffisance cardiaque) : une troponine élevée ne signe un IDM que confrontée à un contexte de cardiopathie ischémique et à une clinique évocatrice récente.

V. Quels marqueurs choisir ?

La myoglobine est recommandée comme le meilleur marqueur précoce (sensibilité rapide, mais peu spécifique) ; la troponine cardiaque (I ou T) est le marqueur définitif (sensible et spécifique). En pratique, ces deux marqueurs sont généralement prescrits en association. Les marqueurs biochimiques n'ont pas d'indication pour diagnostiquer les IDM déjà visibles à l'ECG.

VI. Marqueurs de l'insuffisance ventriculaire : peptides natriurétiques

Famille d'au moins cinq polypeptides, libérés en réponse à l'étirement des cardiomyocytes provoqué par une expansion volumique (dilatation ventriculaire). Actions physiologiques : diurèse et natriurèse rapides et intenses, relaxation des fibres musculaires lisses vasculaires, inhibition de la libération d'aldostérone et d'ADH — un mécanisme de contre-régulation de la surcharge volémique.

Le NT-proBNP, dosé en pratique clinique, varie selon l'âge (valeurs de référence croissantes avec l'âge). Indications principales : diagnostic d'exclusion d'une insuffisance cardiaque chez un patient dyspnéique (forte valeur prédictive négative), appréciation objective du degré d'insuffisance cardiaque, évaluation d'une thérapeutique, sélection des candidats à la greffe cardiaque, et valeur pronostique.

Conclusion

Le diagnostic biologique de l'infarctus du myocarde repose sur la cinétique complémentaire de plusieurs marqueurs de nécrose : la myoglobine, précoce mais peu spécifique, et la troponine, plus tardive mais hautement spécifique et durablement élevée, devenue le marqueur de référence au détriment des enzymes historiques (CK-MB, LDH, transaminases). Les peptides natriurétiques (BNP, NT-proBNP) explorent un mécanisme distinct — la distension ventriculaire de l'insuffisance cardiaque — complétant ainsi l'arsenal biologique cardiovasculaire au-delà du seul diagnostic de la nécrose ischémique. Ce chapitre clôt l'exploration par grands organes cibles de la biochimie clinique, dont les principes — spécificité tissulaire, cinétique de libération, interprétation combinée de plusieurs marqueurs — se retrouvent d'un système à l'autre.