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Monoclonal IgM interference with immunoturbidimetric determination of ferritin and transferrin.


Annales de Biologie Clinique. Volume 65, Number 6, 659-62, Novembre-Décembre 2007, pratique quotidienne

DOI : 10.1684/abc.2007.0179

Résumé   Summary  

Author(s) : L Roszyk, B Faye, O Tournilhac, A Fogli, V Sapin , Laboratoire de biochimie médicale, CHU de Clermont-Ferrand, Université d’Auvergne, Faculté de médecine, Laboratoire de biochimie médicale, Clermont-Ferrand, Service d’hématologie clinique adulte, CHU de Clermont-Ferrand.

Summary : When they are present in important blood concentration, the monoclonal immunoglobulins are known to interfere with many immuno-analyze assays. We report the case of a patient presenting a Waldenstrom macroglobulinemia, for which the determination of some parameters of the martial assessment was impossible because of the presence of IgM kappa. The analysis of analytical alarms of the automat as well as the installation of simple and fast pre-treatment protocol of the interference enabled us to quickly make a result useful for the management of this patient.

Keywords : transferrin, ferritin, monoclonal immunoglobulin, immuno-turbidimetry

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ARTICLE

Auteur(s) : L Roszyk1, B Faye2, O Tournilhac3, A Fogli1, V Sapin1

1Laboratoire de biochimie médicale, CHU de Clermont-Ferrand
2Université d’Auvergne, Faculté de médecine, Laboratoire de biochimie médicale, Clermont-Ferrand
3Service d’hématologie clinique adulte, CHU de Clermont-Ferrand

Article reçu le 16 Mai 2007, accepté le 28 Août 2007

L’observation

Monsieur JM âgé de 77 ans présente depuis 2 ans une maladie de Waldenström bien supportée jusqu’au début 2006. Progressivement, il apparaît un tableau de polyneuropathie sensitive associant des paresthésies, une amyotrophie sans déficit moteur important, un déficit proprioceptif prédominant aux membres inférieurs et un tremblement d’action. Un bilan d’auto-immunité effectué en février 2006 rapporte la présence d’anticorps anti MAG (myelin associated glycoprotein) et d’une cryoglobulinémie mixte de type II. Un traitement par 4 cures discontinues de chlorambucil (Chloraminophène®, 1 comprimé pour 10 kg de poids corporel pendant 5 jours) est instauré de mars à juin 2006. L’effet clinique est net avec la disparition rapide des paresthésies, mais les troubles proprioceptifs et l’amyotrophie restent présents. Sur le plan biologique, l’hyperprotéinémie demeure aux alentours de 100 g/L avec une immunoglobuline monoclonale (IgM kappa), dont la concentration (obtenue après intégration densitométrique) reste constante entre 45 et 46 g/L (figure 1A). En septembre 2006, il est donc décidé de passer à un traitement continu par chlorambucil, qui doit être accompagné d’administration concomitante d’érythropoïétine recombinante, du fait de la présence d’une anémie (hémoglobine à 10,6 g/L) non régénérative et légèrement macrocytaire. Un bilan martial est demandé avant de procéder à l’injection d’érythropoïétine. La concentration sanguine en fer est normale (0,8 mg/L), mais les valeurs de ferritinémie et de transferrinémie ne peuvent être rendues car l’automate réalisant les dosages (Modular P, Roche Diagnostics®, Meylan, France) signale des alarmes analytiques et les résultats ne sont pas reproductibles lors de la pratique d’une gamme de dilutions (tableau 1).

Tableau 1 Composantes du bilan martial de Monsieur JM obtenues avec et sans dilution, et après traitement au PEG.

Valeurs de référence

Valeur brute

Après dilution au 1/5e

Après dilution au 1/10e

Après dilution au 1/20e

Après PEG

Sidérémie (mg/L)

0,6 à 1,6

0,80

0,82

0,79

0,81

0,83

Ferritinémie (μg/L)

40 à 235

935

645

70

420

41

Transferrinémie (g/L)

2 à 4

0,4

1,3

1,7

1,6

1,5

Coefficient de saturation de la transferrine (%)

20 à 40

143

45

35

36

40

Le point de vue du biologiste

Dans le plasma de Monsieur JM, la présence d’un pic monoclonal (IgM kappa) s’accompagne de la perturbation de la détermination de deux des analyses composant classiquement le bilan martial. En effet, il n’a pas été possible de quantifier correctement, de façon directe, sur un analyseur paramétrique, la transferrinémie et la ferritinémie. Ces deux dosages sont basés sur une technique immuno-turbidimétrique, utilisant respectivement des particules de latex chargées d’anticorps polyclonaux de lapin dirigés contre la ferritine humaine et des anticorps polyclonaux de lapin non fixés au latex dirigés contre la transferrine humaine (conditions réactionnelles précisées dans le tableau 2.

Ayant déjà été confrontés à ce type d’interférences sur la transferrine [1], nous avons dans un premier temps analysé les courbes réactionnelles. Il apparaît très clairement que les troubles initiaux provoqués par l’adjonction du réactif R1 au plasma de Monsieur JM sont beaucoup plus importants que les troubles induits sur un pool de plasma sans pic monoclonal : respectivement 8 000 unités contre 1 500 unités pour la ferritine (figure 2A et 2B) et 4 000 unités contre 120 unités pour la transferrine (figure 2C et 2D). Par contre, si l’adjonction de l’anticorps anti-ferritine entraîne la genèse d’un trouble attendu plus important pour le plasma de Monsieur JM et le plasma contrôle (figure 2A et 2B), la courbe réactionnelle obtenue après apport de l’anticorps anti-transferrine est complètement différente entre les deux plasmas (figure 2C et 2D). Il convient de rechercher la cause de cette anomalie dans les particularités des protocoles analytiques. Les deux grandes différences existantes entre le dosage de transferrine et de ferritine sont : 1) la liaison des anticorps anti-ferritine avec des particules de latex, alors que les anticorps anti-transferrine sont libres en solution ; 2) la présence de polyéthylèneglycol (PEG) dans le processus de dosage de la transferrine alors qu’il est absent pour le dosage de la ferritine.

Ayant établi qu’une dilution au 1/5e ou 1/10e de l’échantillon permettait de réduire cette interférence [1] et de donner des résultats les plus proches de l’immuno-diffusion radiale (technique indemne de ce type d’interférence), cette stratégie a été appliquée au plasma de Monsieur JM. Nous avons réussi à obtenir des valeurs cohérentes pour la transferrine, mais notre protocole n’a pas amélioré le dosage de la ferritine (tableau 1). Ceci illustre très clairement le caractère unique de chaque composé monoclonal de type « IgM kappa », qui ne donne pas systématiquement le même type d’interférence analytique. À titre d’illustration, le pic monoclonal présenté dans ce travail interfère aussi bien avec le dosage de la transferrine que de la ferritine, alors que lors d’une précédente description, un autre pic monoclonal de type « IgM kappa » n’interférait qu’avec la transferrine [1]. De plus, même si ce type d’interférence a déjà été démontré pour d’autres protéines comme la protéine C réactive (non observé dans notre cas), la ferritine et l’haptoglobine [2-4], c’est à notre connaissance la première fois qu’une interférence sur deux paramètres est décrite chez un même patient. Il est d’ailleurs à noter que la mention suivante a été ajoutée dans la majorité des fiches analytiques fournies avec les réactifs Roche® utilisant la technique immuno-turbidimétrique : « Dans de très rares cas, la gammapathie, en particulier de type IgM (macroglobulinémie de Waldenström), peut conduire à des résultats erronés ».

Afin de permettre le dosage de ces deux paramètres pour ce patient, nous avons utilisé un protocole de traitement des interférences de pic monoclonal proposé par la société Sebia® utilisant du polyéthylèneglycol (Référence 2054). Deux cents microlitres du plasma de Monsieur JM (figure 1A) sont traités par 50 microlitres de ce réactif. Après une agitation au vortex de 5 secondes, le mélange est soumis à une centrifugation (10 minutes à 3 000 tr/min). Le pic monoclonal a disparu du surnageant (figure 1B) et les dosages réalisés sur ce surnageant ont des valeurs cohérentes lors d’une dilution au 1/20e sans déclencher d’alarme analytique (tableau 1). Il est d’ailleurs à noter que le dosage le moins perturbé par l’interférence due au pic monoclonal est celui de la transferrine dont les réactifs contiennent du PEG (tableau 2). Si l’implication du composé de type « IgM kappa » est donc bien démontré, les mécanismes expliquant son interférence ne sont pas formellement établis et peuvent être aussi divers que la genèse d’un trouble réactionnel dépassant les capacités analytiques de l’automate, l’interaction du composé monoclonal avec les anticorps anti-transferrine ou anti-ferritine ou l’apparition de motifs antigéniques « ferritine-like » ou « transferrine-like ».

Tableau 2 Description des processus analytiques présents lors du dosage turbidimétrique de la transferrine et de la ferritine sur le Modular P (Roche Diagnostics).

Ferritine

Transferrine

Volume échantillon

4 μL

3 μL

Tampon de dilution de l’échantillon (R1)

Volume

125 μL

270 μL

Composition

Tampon Tris : 0,18 mol/L

Tampon Phosphate : 55 mmol/L

pH : 8,2 / NaCl 100 mmol/L

pH : 7,2 / NaCl 25 mmol/L

Polyéthylèneglycol : 5 %

Solution Anticorps (R2)

Volume

125 μL

100 μL

Nature

Particules de latex chargées d’anticorps polyclonaux de lapin anti-ferritine humaine

Anticorps polyclonaux de lapin anti-transferrine humaine libres en solution NaCl 100 mmol/L

Température de réaction

37 °C

37 °C

Le point de vue du clinicien

La maladie de Waldenström est une affection rare mais, au cours de son évolution, la survenue de manifestations cliniques directement ou indirectement en rapport avec la présence d’une IgM monoclonale est classique [5]. L’IgM monoclonale peut entraîner un syndrome d’hyperviscosité associant céphalées, acouphènes, flou visuel, baisse de l’acuité visuelle, épistaxis… apparaissant habituellement pour des concentrations supérieures à 40 g/L et nécessitant un traitement rapide (épuration plasmatique). L’IgM monoclonale peut aussi avoir une activité auto-anticorps spécifique, dirigée contre des antigènes variés : activité anti-globules rouges (agglutinines froides anti I,i), anti-immunoglobuline (cryoglobuline monoclonale mixte de type II), anti-myéline (neuropathie périphérique) pour ne citer que les principales. Elle peut avoir des propriétés cryoprécipitantes à froid (cryoglobulinémie monoclonale de type I). Comme cela a été retrouvé pour Monsieur JM, il peut apparaître un tableau de polyneuropathie sensitive associant des paresthésies, une amyotrophie avec ou sans déficit moteur important, un déficit proprioceptif des membres inférieurs et/ou supérieurs et un tremblement d’action. Enfin, par le biais d’interactions complexes, l’IgM perturbe de nombreux tests biologiques, notamment ceux explorant la coagulation. Ce pic monoclonal peut également induire la perturbation d’un nombre non négligeable de tests biochimiques : la protéine C réactive, l’haptoglobine, le glucose, la ferritine et la transferrine. Néanmoins, il apparaît indispensable d’avoir accès rapidement aux résultats de ces dosages. En effet, dans le cas de Monsieur JM, le protocole analytique mis en place a permis de déterminer une ferritinémie basse (41 μg/L) pouvant expliquer en partie l’anémie arégénérative par carence en fer. Dans ce type de pathologie (Waldenström) de pronostic vital de 50 % à 10 ans, un tel résultat peut modifier la prise en charge de ce patient : 1) en posant de nouveau la question de l’intérêt d’injection d’érythropoïétine ; 2) en induisant la recherche d’autres problèmes éventuellement curables si dépistés précocement comme par exemple, un polype du côlon.

Conclusion

Cette observation est l’illustration typique des perturbations analytiques provoquées par la présence d’immunoglobulines monoclonales. Elle démontre la nécessité de vigilance lors de la validation technique, permise grâce à la signalisation des erreurs analytiques et à la visualisation des courbes réactionnelles mises à la disposition sur les automates comme le Modular P. Notre observation souligne également la nécessité de vigilance lors de la validation biologique : vérification de la cohérence de l’ensemble des analytes constituant une vue globale d’un métabolisme donné, comme le bilan martial. Cela doit aussi inciter les laboratoires à mettre en place des procédures internes permettant de rapprocher (informatiquement) la détection d’un pic monoclonal à la validation de certains paramètres sensibles à ce type d’interférences. Les cliniciens doivent également être avertis de ces possibles interférences, afin d’avoir un regard critique lors de l’interprétation de résultats chez ce type de patients. Enfin, il paraît important de disposer au laboratoire de procédures simples et rapides pour permettre le dosage immuno-turbidimétrique de protéines présentant des perturbations analytiques classiques comme peut l’être la présence d’immunoglobulines monoclonales (IgM le plus souvent).

Références

1 Boniol C, Tournilhac O, Kuder P, et al. Interférence d’IgM monoclonale sur le dosage immuno-turbidimétrique de la transferrine. Ann Biol Clin (Paris) 2002 ; 60 : 481-4.

2 Gallou G, Legras B, Ruelland A, Grosbois B, Cloarec L. Problems of C-reactive protein determination in patients with monoclonal immunoglobulins. Clin Chem 1993 ; 39 : 918.

3 Pontet F, Later R, Manceaux JC, Pressac M, Boigne JM. Dosages sériques d’IgG, IgA, IgM, transferrine et haptoglobine. III. Résultats obtenus en présence d’immunoglobulines monoclonales. Ann Biol Clin (Paris) 1995 ; 53 : 283-91.

4 Granouillet R, Rascle F, Chamson A, Frey J, Périer C. Interférence d’IgM monoclonale dans la détermination de la protéine C réactive et de la ferritine par immunonéphélométrie. Ann Biol Clin (Paris) 1998 ; 56 : 485-6.

5 Fermand JP. Macroglobulinémie de Waldenström. EMC Hématologie. Paris : Elsevier. 1992 : 13013-9.


 

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