La mesure du rapport lactate/pyruvate dans le sang est un outil diagnostique de plus en plus accessible, permettant d'évaluer l'état métabolique d'un patient. Cet article explore la signification de ce rapport, les facteurs qui l'influencent et son importance dans divers contextes cliniques.
Lactate et Pyruvate: Un couple acido-basique essentiel
L'acide lactique, un acide faible, forme un couple acido-basique avec le lactate, sa base faible correspondante. Le pKa de ce couple est de 3,86. Dans le sang, dont le pH se situe entre 7,35 et 7,45, le lactate est la forme prédominante en raison d'un pH supérieur au pKa. Le lactate existe sous deux stéréo-isomères : la forme dextrogyre (D(-)lactate) et la forme lévogyre (L(+)lactate). Les analyseurs actuels dosent tous les énantiomères des lactates, mais les hyperlactatémies dues aux D(-)lactates sont rares et nécessitent un examen chromatographique et/ou par spectrométrie de masse pour être détectées.
Le pyruvate, quant à lui, est un métabolite intermédiaire issu du métabolisme des glucides, des graisses et des protéines. Il est le produit final de la glycolyse, une voie métabolique essentielle à la production d'énergie.
Production physiologique de lactate
La production de lactate est un phénomène physiologique chez les mammifères. Le glucose emprunte la voie de la glycolyse pour produire du pyruvate, qui peut ensuite être converti en lactate par fermentation, une voie métabolique anaérobie. Un organisme sain produit donc naturellement du lactate.
Il est crucial de noter qu'une mesure isolée de la lactatémie (concentration sanguine en acide lactique) ne suffit pas pour établir un diagnostic. Elle doit être interprétée en tenant compte du contexte clinique et des autres paramètres biologiques du patient.
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Facteurs influençant la lactatémie
Plusieurs facteurs peuvent influencer la lactatémie, notamment :
- L'âge: Une équipe a comparé les lactatémies de 68 chiots âgés de 4 à 80 jours avec celles de 30 chiens adultes, soulignant ainsi l'importance de prendre en compte l'âge lors de l'interprétation des résultats.
- L'exercice: Ilkiw et al. ont montré que la lactatémie chez des Greyhounds bien portants passait de 0,57 mmol/l à plus de 28 mmol/l après une course, illustrant l'impact de l'activité physique intense sur la concentration de lactate. Un exercice physique intense dans les 48 heures précédant le test peut augmenter la LDH de façon normale. Pour les sportifs : Prévoyez une récupération adéquate après les efforts intenses.
- Les variations analytiques: La méthode de prélèvement sanguin et le temps écoulé entre le prélèvement et l'analyse peuvent affecter les résultats. L'analyse doit donc être effectuée rapidement. Une autre cause fréquente de « fausse » élévation est l’hémolyse in vitro.
- Les solutés de perfusion: Bien que l'utilisation de Ringer Lactate comme soluté de perfusion ne soit généralement pas incriminée, certaines études ont décrit une hyperlactatémie iatrogène.
- Les médicaments: Plusieurs médicaments peuvent causer une toxicité hépatique ou musculaire et ainsi augmenter la LDH. C’est le cas de certaines statines, de certains anesthésiques ou anticonvulsivants.
Hyperlactatémie: Signification clinique
L'hyperlactatémie, ou concentration anormalement élevée de lactate dans le sang, peut être associée à de nombreuses situations pathologiques. Chez le chat, elle a été plus rarement décrite que chez le chien.
Dans la pratique quotidienne, la mesure de la lactatémie est un moyen simple et accessible pour évaluer l'oxygénation des tissus. Une hyperlactatémie peut indiquer un état de choc, même débutant et compensé, signalant un apport insuffisant en oxygène par rapport aux besoins du patient. L'objectif du réanimateur est alors de rétablir un équilibre en utilisant tous les moyens disponibles.
En médecine humaine, de nombreuses études ont établi une corrélation entre l'hyperlactatémie à l'admission et la mortalité. L'aspect pronostique de la lactatémie à l'admission a également été étudié chez l'animal de compagnie, notamment dans le cas du syndrome de dilatation torsion d'estomac chez le chien.
Lactate déshydrogénase (LDH): Un marqueur complémentaire
La lactate déshydrogénase (LDH) est une enzyme présente dans la quasi-totalité des cellules du corps humain. Elle participe à la conversion du pyruvate en lactate, jouant un rôle central dans le métabolisme énergétique. Le dosage de la LDH est un indicateur de l'intégrité cellulaire: lorsque des cellules sont endommagées ou détruites, elles libèrent leur contenu, y compris la LDH, dans la circulation sanguine. Une augmentation de son taux est donc un signal non spécifique de lésion tissulaire.
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Il existe cinq isoenzymes de la LDH (LDH-1 à LDH-5), chacune prédominant dans des tissus spécifiques. Par exemple, la LDH-1 est principalement cardiaque, tandis que la LDH-5 est majoritairement hépatique et musculaire. Le dosage des isoenzymes peut aider à identifier l'origine de la lésion.
Interprétation des résultats de LDH
Les valeurs normales de LDH varient selon les laboratoires, mais se situent généralement entre 140 et 280 UI/L chez l'adulte. Une valeur en dehors de cet intervalle doit être interprétée en tenant compte du contexte clinique.
Une élévation de la LDH peut être observée dans de nombreuses situations, notamment :
- Infarctus du myocarde: La mort des cellules cardiaques entraîne une libération de LDH (principalement LDH-1).
- Atteintes du foie: Les hépatites virales ou toxiques causent une destruction des cellules hépatiques et une libération importante de LDH (surtout LDH-5).
- Anémies hémolytiques: La destruction accélérée des globules rouges entraîne une libération de LDH.
- Cancers: De nombreux cancers peuvent entraîner une élévation de la LDH, reflétant le renouvellement rapide des cellules malignes et leur métabolisme particulier.
Une consultation médicale est recommandée en cas d'élévation modérée de la LDH.
Le lactate: bien plus qu'un déchet métabolique
Pendant longtemps considéré comme un simple "déchet" du métabolisme glycolytique, le lactate est aujourd'hui reconnu comme un acteur clé des échanges d'énergie et d'information entre les cellules, les tissus et les organes. Il est produit continuellement par le muscle dès lors qu'il utilise du glucose via la glycolyse, et sa concentration augmente au cours de l'exercice, même en présence d'un apport suffisant en oxygène.
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La production de lactate permet de retarder la survenue de l'acidose en consommant des ions H+. De plus, l'oxydation d'une molécule de lactate permet la production de dix-huit molécules d'ATP, soit la moitié de la quantité produite par l'oxydation d'une molécule de glucose.
Le lactate peut être capté par des fibres musculaires oxydatives de type I situées dans le même muscle pour y être oxydé, grâce à un mécanisme de transport facilité impliquant les transporteurs des monocarboxylates (MCT). L'entraînement en endurance augmente l'expression de ces isoformes au niveau des muscles squelettiques, en particulier l'isoforme MCT1, améliorant ainsi la cinétique du lactate au niveau du corps entier et la vitesse d'élimination du lactate après l'exercice.
Le lactate comme molécule de signalisation
Depuis quelques années, un nouveau rôle de molécule de signalisation a été clairement démontré pour le lactate, qui est désormais considéré comme une "lactormone". Il est impliqué dans la différenciation des myoblastes, l'hypertrophie des myotubes et la régénération musculaire.
Myopathie héréditaire avec acidose lactique par déficit en ISCU
Cette maladie extrêmement rare, touchant environ 20 personnes dans le monde, se caractérise par une intolérance à l'effort à début infantile, accompagnée de fatigue musculaire, de douleurs, de tachycardie et de dyspnée survenant après une activité physique d'intensité légère. Un effort prolongé peut entraîner une faiblesse musculaire profonde associée à une acidose lactique et à une rhabdomyolyse sévère.
Elle est due à des variants bi-alléliques du gène ISCU, qui code pour une protéine d'échafaudage impliquée dans l'assemblage des centres fer-soufre, des composantes essentielles de diverses protéines impliquées dans la fonction mitochondriale. Le dysfonctionnement de la protéine ISCU empêche les mitochondries de produire de l'énergie de manière efficace, entraînant une intolérance à l'effort.
Le diagnostic repose sur la suspicion clinique, la présence de taux élevés de lactate dans le sang lors des tests d'effort, et la confirmation par analyses moléculaires (génétiques). La plupart des patients présentent des taux plasmatiques élevés de FGF21 (facteur de croissance des fibroblastes).
Le traitement est principalement de soutien, visant à gérer les épisodes de rhabdomyolyse et à maintenir la fonction musculaire grâce à un programme d'exercices physiques spécialisés.
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