Fiche de révision : Dosages hormonaux et interprétation

📋 Plan du Cours

1. Étape pré-analytique des dosages hormonaux
2. Défis analytiques des dosages hormonaux
3. Erreurs et critères de qualité analytique
4. Contrôle qualité interne
5. Contrôles qualité des dosages
6. Techniques de dosage hormonal
7. Interprétation du bilan thyroïdien
8. Bilan gonadique et prolactine
9. Dosages des hormones sexuelles
10. Bilan phosphocalcique
11. Bilans surrénalien et somatotrope
12. Bilan glucidique

📖 1. Étape pré-analytique des dosages hormonaux

★ À maîtriser

• L’identification correcte du patient et du prélèvement est indispensable, car une inversion d’étiquette ou de tube peut survenir à l’hôpital comme au laboratoire.

• Un acheminement rapide au laboratoire à 4 degrés contribue à éviter la dégradation in vitro des hormones protéiques par les protéases et peptidases.

• Après au moins 3 jours à température ambiante avant acheminement et centrifugation, les concentrations d’insuline et de peptide C peuvent perdre près de 50 % de leur valeur initiale.

• Le stress peut modifier les concentrations de cortisol, d’ACTH et de prolactine, tandis que le rythme circadien ou nycthéméral modifie celles du cortisol et de l’ACTH.

• La sécrétion de HGH est pulsatile, avec des pics principalement nocturnes liés aux stades du sommeil et des pics diurnes notamment associés aux repas, à l’effort musculaire et au stress.

• L’éthinyl-œstradiol d’une pilule œstroprogestative peut être reconnu en même temps que l’œstradiol par certaines méthodes, entraînant un résultat faussement élevé d’œstradiol.

Compléments

• Dans un bilan d’hyperthyroïdie avec TSH effondrée et T4 libre et T3 libre très augmentées, le dosage des anticorps anti-récepteurs de la TSH contribue au diagnostic de maladie de Basedow, tandis que les anticorps anti-TPO ne sont pas indispensables et que thyroglobuline et anticorps anti-thyroglobuline sont pertinents pour le suivi d’un cancer thyroïdien.

• Les recommandations de l’HAS publiées en 2023 définissent les modalités de prescription des analyses dans le contexte des dysthyroïdies.

• La demi-vie de la HGH est de 10 à 15 minutes, de sorte qu’une concentration ponctuelle effondrée peut être normale.

• Pour évaluer une sécrétion insuffisante de HGH, des prélèvements successifs, par exemple espacés d’une demi-heure, peuvent être associés à un dosage simultané d’IGF1 pour vérifier la concordance des résultats.

• Le prélèvement hormonal doit tenir compte des conditions d’acheminement, du stress, des traitements interférents, de l’heure pour le cortisol et l’ACTH et du caractère pulsatile de certaines hormones.

📖 2. Défis analytiques des dosages hormonaux

★ À maîtriser

• Le dosage hormonal consiste à isoler et quantifier une molécule présente en faible quantité parmi de nombreuses molécules qui lui ressemblent ou gênent sa mesure.

• Le cortisol et la prednisolone ne diffèrent que par une double liaison, et de nombreux systèmes de dosage ne les distinguent pas, mesurant la prednisolone à la place ou en même temps que le cortisol.

• La TSH, la FSH, la LH et l’HCG partagent une sous-unité alpha identique, tandis que leur sous-unité bêta est spécifique et porte leur activité biologique propre.

📌 Un résultat hormonal doit être interprété avec les valeurs normales fournies par le laboratoire qui a réalisé le dosage.

• Les hormones thyroïdiennes T3 et T4 circulent principalement liées à la TBG, et seule leur faible fraction libre, de l’ordre du picomole, est active.

Compléments

• Le cholestérol sanguin est mesuré autour de 5 mmol/L, tandis que la T3 est mesurée à l’ordre du picomole par litre, soit un écart d’un facteur de 10⁹.

• Chez l’enfant ou la femme ménopausée, la concentration d’œstradiol peut être inférieure à 50, tandis qu’elle peut dépasser 5000 pmol/L lors d’une stimulation ovarienne.

• Les dosages de FSH ciblent sa sous-unité bêta afin de la distinguer de la TSH, de la LH et de l’HCG.

• L’hétérogénéité de glycosylation de la FSH peut modifier sa reconnaissance analytique et expliquer des résultats légèrement différents entre laboratoires chez un même patient.

• La testostérone est liée à la SHBG, et le dosage de sa forme libre est compliqué et réservé à des laboratoires spécialisés en deuxième intention.

💡 Astuce mémo

Molécule cible ≠ molécules proches ou formes liées

📖 3. Erreurs et critères de qualité analytique

🔑 Notions clés & Définitions

• Technique de référence : Méthode reconnue par la communauté scientifique comme fournissant les résultats les plus fiables, même si elle peut être trop complexe pour la routine.
• Précision : Répétabilité d’une méthode, estimée par le coefficient de variation calculé comme le rapport entre l’écart-type et la moyenne des mesures répétées.

• Justesse : Accord entre la valeur mesurée et la valeur vraie et permet d’estimer l’erreur systématique d’un dosage.
• Sensibilité fonctionnelle : Plus petite concentration mesurable avec un coefficient de variation inférieur à 20 %.
• Spécificité : Aptitude d’une méthode à mesurer l’analyte désiré seulement, même en présence de substances de structure proche.

★ À maîtriser

• En biologie médicale, il n’existe pas toujours de valeur vraie absolue, notamment parce qu’il est difficile d’obtenir des standards hormonaux purs et que certaines hormones, comme la FSH, existent sous différentes formes moléculaires.

• Toute technique de dosage, même la meilleure technique de référence, reste entachée d’une erreur.

📌 Les erreurs aléatoires ont un signe et une grandeur imprévisibles et répartissent les résultats autour d’une moyenne proche de la valeur vraie, tandis que les erreurs systématiques surestiment ou sous-estiment les résultats de façon cohérente par rapport à cette valeur.

• Pour l’ACTH, les valeurs normales à 8 h sont d’environ 2 à 13 pmol/L ; le dosage A a une limite de quantification de 1,16 pmol/L, tandis que celle du dosage B est de 2,7 pmol/L, ce qui empêche de distinguer avec B une valeur normale de 2 à 2,7 pmol/L d’une valeur pathologique inférieure à 2 pmol/L.

Compléments

• Un standard est une hormone ou une protéine purifiée et pesable, utilisée pour préparer des solutions de concentration connue afin de quantifier un analyte.

• L’écart-type mesure la dispersion associée aux erreurs aléatoires, tandis que le décalage de la moyenne par rapport à la valeur vraie traduit une erreur systématique.

• La précision peut être évaluée selon :

  • intra-série
  • inter-série
  • inter-lots
  • inter-laboratoires

• L’évaluation de la justesse compare la technique de routine à la technique de référence sur des échantillons couvrant les valeurs basses et élevées de la gamme de mesure.

• Le biais est la différence entre les valeurs mesurées et les valeurs vraies et peut être constant ou varier selon la concentration de l’analyte.

• En dessous de la limite de quantification, le laboratoire ne rend pas de valeur chiffrée pertinente et indique un résultat inférieur à cette limite.

• Les dosages hormonaux par anticorps peuvent manquer de spécificité lorsque des molécules proches, comme le cortisol et la prednisolone, sont reconnues par le même système analytique.

💡 Astuce mémo

Précision = dispersion ; justesse = proximité de la valeur vraie

📖 4. Contrôle qualité interne

🔑 Notions clés & Définitions

• Contrôle qualité interne : Liquide biologique fictif doté d’une valeur cible, dosé comme un échantillon patient à chaque série pour vérifier les conditions du dosage et détecter des erreurs aléatoires ou systématiques.

📝 Points essentiels

• Pour exploiter un contrôle qualité interne, sa moyenne et son écart-type de concentration sont déterminés au préalable.

📖 5. Contrôles qualité des dosages

★ À maîtriser

• Les contrôles qualité internes sont dosés à chaque série et leurs résultats sont comparés à une moyenne et à un écart-type préétablis afin de détecter les erreurs aléatoires ou systématiques.

📌 Si le résultat d’un contrôle qualité interne s’écarte trop de sa moyenne, les résultats de la série sont invalidés et le dosage est repris dans de meilleures conditions.

• Les contrôles qualité externes sont dosés ponctuellement, une à six fois par an, par plusieurs laboratoires afin de comparer leurs résultats.

Compléments

• Les résultats des contrôles qualité internes sont suivis sur un diagramme de Levey-Jennings.

• La comparaison des contrôles externes, notamment avec des laboratoires utilisant une méthode de référence, permet à chaque laboratoire d’évaluer l’erreur systématique de son dosage.

💡 Astuce mémo

Interne : contrôle chaque série ; externe : comparaison entre laboratoires.

📖 6. Techniques de dosage hormonal

🔑 Notions clés & Définitions

• Immunodosage : Méthode quantitative fondée sur la formation réversible d’un complexe antigène-anticorps, détecté indirectement grâce à un traceur fixé à l’antigène ou à l’anticorps.

• Chromatographie : Méthode séparative qui distingue les molécules selon leurs propriétés physico-chimiques et leur attribue des temps de rétention différents dans une colonne.

★ À maîtriser

• Les immunodosages représentent 99 % des dosages utilisés en hormonologie, tandis que les techniques chromatographiques sont peu représentées et souvent utilisées comme méthodes de référence dans des laboratoires spécialisés.

📌 Dans un immunodosage par compétition, l’hormone du patient et l’hormone marquée se disputent les sites de l’anticorps et le signal est inversement proportionnel à la concentration hormonale initiale.

• Les immunodosages par compétition sont utilisés pour doser les petites molécules et les haptènes, mais manquent de spécificité en raison de réactions croisées fréquentes.

📌 Dans un immunodosage sandwich, une hormone protéique ou peptidique est liée par deux anticorps et le signal est proportionnel à la concentration hormonale.

• La spectrométrie de masse identifie les molécules selon leur rapport masse/charge, avant ou après fragmentation, et apporte une spécificité supplémentaire grâce aux fragments produits.

• La chromatographie couplée à la spectrométrie de masse est utilisée pour doser les petites hormones, les stéroïdes et les dérivés des catécholamines, notamment les métanéphrines plasmatiques et urinaires, le VMA et le HVA, et constitue la méthode de référence pour ces dosages.

Compléments

📌 L’effet crochet peut survenir lors d’un dosage sandwich lorsque l’hormone est très concentrée et sature les sites de fixation des anticorps, donnant un résultat faussement abaissé.

• Les marqueurs luminescents dominent actuellement les immunodosages et facilitent leur automatisation, tandis que l’iode 125 était utilisé historiquement et que les ELISA utilisent une enzyme transformant un substrat incolore en produit coloré.

• 🔄 Une analyse chromatographique comprend les étapes suivantes :

  1. Extraction souvent manuelle de l’échantillon
  2. Injection dans une colonne chromatographique
  3. Détection du signal chromatographique
  4. Analyse du signal

📌 La chromatographie offre une grande spécificité pour les petites molécules et une liberté de choix des performances, mais son matériel coûte cher et son analyse est plus longue que celle d’un immunodosage automatisé.

💡 Astuce mémo

Compétition : signal inverse ; sandwich : signal proportionnel.

📖 7. Interprétation du bilan thyroïdien

★ À maîtriser

• En hyperthyroïdie, la TSH diminue ou s’effondre tandis que la T4 et/ou la T3 augmentent ; le dosage des anticorps anti-récepteur de la TSH aide notamment au dépistage de la maladie de Basedow.

• En hypothyroïdie, la TSH augmente et la T4 libre diminue ; les anticorps anti-TPO contribuent à confirmer le caractère auto-immun de la maladie de Hashimoto.

• Les discordances du bilan thyroïdien peuvent être liées à : une erreur d’identification du tube ou du patient, des variations inter-laboratoires, la grossesse et son terme, une pathologie subclinique, des traitements à visée thyroïdienne, des traitements non thyroïdiens comme l’amiodarone et le lithium, des pathologies associées comme le syndrome des T3L basses, une pathologie hypophysaire

📌 La TSH est généralement plus sensible et informative que la T4L et peut s’élever lors d’une carence débutante alors que la T4L et la T3 restent normales.

Compléments

• Le dosage de la TSH est plus reproductible, sensible et moins sujet aux interférences que celui de la T4L, notamment parce qu’il utilise une méthode sandwich.

📌 La T4L est utile pour suivre la mise en place d’un traitement thyroïdien, car il faut six à huit semaines pour juger de son impact sur la TSH.

📌 En cas de discordance biologique thyroïdienne, le dosage de la TSH doit être répété un mois après le premier bilan pour confirmer ou infirmer le résultat.

💡 Astuce mémo

Hyperthyroïdie : TSH basse ; hypothyroïdie : TSH élevée.

📖 8. Bilan gonadique et prolactine

★ À maîtriser

• Les indications des dosages de FSH et de LH comprennent : l’évaluation de la réserve ovarienne avec l’estradiol, l’exploration de l’origine ovarienne ou haute d’un hypogonadisme, l’exploration de la péri-ménopause, l’exploration des troubles pubertaires chez l’enfant, l’exploration de l’hyperandrogénie ou du SOPK chez la femme, la recherche d’un hypogonadisme, de troubles sexuels ou d’une altération de la spermatogenèse chez l’homme

• Le dosage de la prolactine est systématique devant : un trouble du cycle ou une infertilité chez la femme, un trouble sexuel chez l’homme, une galactorrhée chez l’homme ou chez la femme

• Une fausse hyperprolactinémie peut être liée à : la pulsatilité de la sécrétion, l’exercice physique intense, le stress, des traitements comme les neuroleptiques et les antiémétiques, la macroprolactinémie

Compléments

• Avant la puberté, la FSH et la LH sont très basses ; elles augmentent à la puberté puis se stabilisent, et dépassent les valeurs normales adultes à la ménopause ou à l’andropause.

📌 Pour standardiser le dosage de FSH et de LH chez la femme, le bilan gonadique est préconisé entre le deuxième et le cinquième jour du cycle menstruel.

• Les sécrétions pulsatile et cyclique de FSH et de LH ainsi que les traitements œstroprogestatifs, progestatifs ou agonistes ou antagonistes de la GnRH peuvent expliquer des résultats gonadiques discordants ; les variations inter-laboratoires sont aussi possibles car ces hormones sont glycosylées.

• La prolactine augmente physiologiquement pendant la grossesse et surtout pendant la lactation ; les prolactinomes peuvent entraîner des concentrations très élevées, tandis qu’une rupture de la tige pituitaire entraîne une augmentation modérée.

📌 La big prolactine correspond à une prolactine dimérisée et la big-big prolactine à une prolactine liée à des auto-anticorps ; ces deux formes sont biologiquement inactives, mais leur élimination plus lente augmente la concentration mesurée.

📌 Une macroprolactinémie doit être suspectée devant une discordance clinico-biologique ou une discordance intra- ou inter-laboratoire ; le prélèvement est alors adressé à un laboratoire spécialisé pour un dosage moins sensible aux formes big et big-big prolactine.

📖 9. Dosages des hormones sexuelles

★ À maîtriser

• Les indications du dosage de l’estradiol comprennent : l’exploration de la maturation folliculaire et de la fonction de reproduction, l’aménorrhée, l’hypofertilité, la puberté précoce ou une tumeur ovarienne, le suivi des protocoles d’induction ou de stimulation ovarienne, la gynécomastie chez l’homme

• Les indications du dosage de la testostérone comprennent : l’exploration de la fonction de reproduction chez l’homme, le suivi des traitements androgéniques chez l’homme, la suspicion d’hyperandrogénie chez la femme, avec ou sans troubles des règles ou de la fertilité

📌 La testostérone circule liée à la SHBG dans 40 à 80 % des cas, libre dans 2 % des cas et liée à l’albumine pour une autre part importante ; la testostérone biodisponible comprend la fraction libre et celle liée à l’albumine.

Compléments

• La concentration d’estradiol varie avec la phase menstruelle et la grossesse ; elle est presque indétectable avant la puberté, augmente à la puberté chez la femme et l’homme, puis diminue à la ménopause chez la femme.

📌 Un arrêt de maturation folliculaire diminue l’estradiol, tandis qu’une tumeur ovarienne peut entraîner des concentrations très élevées.

• La prise d’estradiol exogène et les variations inter-laboratoires, notamment aux faibles concentrations, peuvent expliquer une discordance du dosage d’estradiol.

• La testostérone augmente à la puberté chez la femme et l’homme, puis diminue après l’andropause chez l’homme, avec une évolution variable selon les individus.

• Les situations pathologiques associées à une testostérone anormale comprennent : un hypogonadisme chez l’homme en cas de testostérone basse, une tumeur de Leydig chez l’homme en cas de testostérone élevée, une tumeur ovarienne virilisante chez la femme, le SOPK chez la femme, le syndrome de Cushing chez la femme, un bloc surrénalien incomplet chez la femme

• Le dosage de première intention est celui de la testostérone totale ; les dosages de testostérone libre ou biodisponible, plus difficiles et réservés aux laboratoires spécialisés, sont demandés en cas de bilan discordant, notamment lorsque la concentration de SHBG varie.

• Les prises exogènes de testostérone, les variations de SHBG et les variations inter-laboratoires aux faibles concentrations peuvent expliquer des discordances du dosage de testostérone.

📖 10. Bilan phosphocalcique

★ À maîtriser

• Le dosage de la PTH est indiqué pour explorer une hypercalcémie à la recherche d’une hyperparathyroïdie primaire et pour suivre l’insuffisance rénale chronique à la recherche d’une hyperparathyroïdie secondaire.

📌 En situation physiologique, une hypercalcémie diminue la PTH et une hypocalcémie l’augmente ; la PTH est une hormone hypercalcémiante et doit toujours être interprétée avec la calcémie.

• Une hyperparathyroïdie primaire associe une hypercalcémie à une PTH fortement augmentée, tandis qu’une pathologie maligne associe une hypercalcémie à une PTH effondrée et à une PTHrP augmentée.

• Les statuts de 25-OH vitamine D sont définis ainsi : déficience en dessous de 10 ng/mL (25 nmol/L), insuffisance de 10 à 30 ng/mL (25 à 75 nmol/L), suffisance de 30 à 100 ng/mL (75 à 250 nmol/L) et toxicité au-dessus de 100 ng/mL (250 nmol/L).

Compléments

• L’hypovitaminose D peut augmenter la PTH, et l’insuffisance rénale chronique peut provoquer une hyperparathyroïdie secondaire avec remodelage osseux bas ou élevé.

• La PTH intacte biologiquement active correspond aux acides aminés 1 à 84, représente environ 10 % de la PTH circulante et a une demi-vie de cinq à dix minutes.

• Les dosages de PTH peuvent reconnaître des fragments inactifs, dont le fragment C-terminal à longue demi-vie, le fragment N-terminal à courte demi-vie et le fragment intermédiaire 7-84 appelé PIN, ce qui contribue aux variations inter-laboratoires.

• Les indications du dosage de la 25-OH vitamine D comprennent : la suspicion d’ostéomalacie ou de rachitisme carentiel, le suivi ambulatoire de l’adulte transplanté rénal, la période avant ou après une chirurgie de l’obésité, les personnes âgées sujettes aux chutes répétées, l’ostéoporose, l’insuffisance rénale chronique, un bilan phosphocalcique perturbé

• Le dosage de la 25-OH vitamine D est relativement robuste car les trousses évaluent la vitamine D d’origine alimentaire et endogène, notamment les formes D2 et D3.

• Les indications du dosage de la 1,25-di-OH vitamine D comprennent : l’insuffisance rénale chronique, un bilan spécialisé de rachitisme vitamino-résistant génétique, la granulomatose, les troubles du métabolisme phosphocalcique

• La 1,25-di-OH vitamine D augmente pendant la petite enfance, la puberté et la grossesse, et diminue en cas d’insuffisance rénale chronique ou d’hypovitaminose D sévère et prolongée.

• La concentration sérique de 1,25-di-OH vitamine D est environ mille fois plus faible que celle de 25-OH vitamine D, ce qui rend son dosage plus complexe.

💡 Astuce mémo

Calcémie élevée → PTH diminuée en situation physiologique.

📖 11. Bilans surrénalien et somatotrope

★ À maîtriser

• Le bilan d’hypercorticisme associe le dosage du cortisol et de l’ACTH, plutôt vers minuit, au dosage du cortisol libre urinaire et à un test à la dexaméthasone ; le bilan d’insuffisance surrénalienne associe cortisol et ACTH à huit heures du matin à un test de Synacthène.

• Le cortisol et l’ACTH suivent un rythme nycthéméral avec des concentrations maximales au réveil et minimales vers minuit, et le stress peut les augmenter.

• La sécrétion d’hGH est très pulsatile, tandis que la concentration d’IGF-1 dépend fortement de l’âge du patient.

• Un déficit en hormone de croissance entraîne une hGH diminuée ou effondrée, objectivée par des tests de stimulation, avec un IGF-1 également très bas ; l’acromégalie associe hGH et IGF-1 augmentés.

Compléments

• Un adénome hypophysaire de type maladie de Cushing associe cortisol et ACTH élevés, tandis qu’un adénome surrénalien associe cortisol élevé et ACTH basse.

• L’insuffisance surrénalienne haute associe cortisol et ACTH bas, tandis que l’insuffisance surrénalienne basse associe cortisol bas et ACTH élevé.

• Une variation de la protéine porteuse CBG ou une réaction croisée avec des stéroïdes de synthèse comme la prednisolone peut rendre le bilan du cortisol discordant ; le dosage de l’ACTH, à concentration picomolaire, est spécialisé et n’est pas réalisé en routine.

• Le dosage de l’hGH et de l’IGF-1 est indiqué en cas de retard de croissance, d’acromégalie ou de pathologie hypophysaire.

• Pour tenir compte de la pulsatilité de l’hGH, trois prélèvements consécutifs sont réalisés à trente minutes d’intervalle et associés à un dosage d’IGF-1.

📖 12. Bilan glucidique

★ À maîtriser

• Les indications du dosage de l’insuline et du peptide C comprennent : le dépistage et le suivi du diabète, l’évaluation de la sécrétion d’insuline et de l’insulinorésistance, l’exploration d’une hypoglycémie fonctionnelle ou organique, la recherche d’un insulinome

• En situation physiologique, l’insuline et le peptide C augmentent en cas d’hyperglycémie et diminuent en cas d’hypoglycémie.

📌 Le diabète de type I associe une insuline et un peptide C diminués ou effondrés, tandis que le diabète de type II les associe à une augmentation.

Compléments

• Un insulinome entraîne une augmentation importante de l’insuline et du peptide C.

📌 Le prélèvement destiné au dosage de l’insuline et du peptide C doit être transporté à froid afin de limiter l’action des protéases.

📌 Les prélèvements destinés au dosage de l’insuline ne doivent pas être hémolysés, et les auto-anticorps anti-insuline développés chez certains patients traités par insuline peuvent perturber le dosage.

💡 Astuce mémo

Diabète de type I : insuline et peptide C bas ; type II : élevés.