Découvrez Tout sur les Lactates : Rôle Clé et Interprétation en Biochimie du Sang

Un résultat d’analyse sanguine peut contenir de nombreux sigles, et parmi eux, la ligne LDH peut attirer l’attention si sa valeur sort des normes. Il est naturel de s’interroger sur la signification de ce marqueur. Comprendre ce qu’est la lactate déshydrogénase et pourquoi elle est mesurée est la première étape pour devenir un acteur éclairé de sa propre santé. Cet article explore en détail le rôle des lactates dans la biochimie sanguine, leur interprétation clinique, et les implications pour la santé.

Introduction au Lactate et à la Lactate Déshydrogénase (LDH)

La lactatémie se définit comme la concentration sanguine en acide lactique, accessible à tous les praticiens, y compris en biologie vétérinaire. L'acide lactique est un acide faible dont la base faible associée est le lactate, formant un couple acido-basique avec un pKa de 3,86. Dans le sang, où le pH varie entre 7,35 et 7,45, le lactate est la forme prédominante. Il existe deux stéréoisomères du lactate : la forme dextrogyre (D(-)lactate) et la forme lévogyre (L(+)lactate).

La lactate déshydrogénase (LDH) est une enzyme présente dans la quasi-totalité des cellules du corps humain. Une enzyme est une protéine qui accélère les réactions chimiques nécessaires à la vie. Le rôle de la LDH est central dans le métabolisme énergétique. Elle participe à la conversion du pyruvate en lactate. Tous les tissus produisent de la LDH, mais certains en contiennent des concentrations plus élevées. Il existe cinq formes différentes de cette enzyme, appelées isoenzymes (LDH-1 à LDH-5). Chaque isoenzyme prédomine dans des tissus spécifiques. Par exemple, la LDH-1 est principalement cardiaque, tandis que la LDH-5 est majoritairement hépatique et musculaire.

Rôle Physiologique des Lactates

La production de lactates est un processus physiologique chez les mammifères. Le glucose suit la voie de la glycolyse, aboutissant à la production de pyruvate. Les lactates sont un produit de la fermentation, une voie métabolique anaérobie. Un organisme sain produit des lactates de manière physiologique. Les cellules du corps produisent de l’énergie en convertissant le glucose en pyruvate, qui est ensuite converti en Acétyl-coenzyme A, la principale source d’énergie du corps. La dernière partie du procédé dépend de l’oxygène. La concentration normale de lactate est d’environ 0,6-1,4 mmol/L et les concentrations augmentent en cas de stress biologique. Une demande énergétique élevée en état de choc déclenche une consommation de glucose plus élevée, saturant le métabolisme dépendant de l’oxygène.

Le lactate est produit continuellement par le muscle dès lors que celui-ci utilise du glucose via la glycolyse. Ainsi, la lactatémie va augmenter au cours d’un exercice, même si l’apport en oxygène est satisfaisant, permettant d’amener un substrat énergétique au muscle. De plus, des études ont mis en évidence que la production de lactate par le muscle au cours de l’effort était non seulement nécessaire pour le fonctionnement de la glycolyse mais aussi que cette production permettait de retarder la survenue de l’acidose.

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De façon concomitante, il existe une production d’ATP extra-mitochondriale via la dégradation du glycogène et du glucose qui ne nécessite pas l’utilisation d’oxygène (voie anaérobie). La dégradation du glucose (glycolyse), qui aboutit à la production de pyruvate, a besoin de NAD (nicotine-adenine-dinucléotide) pour fonctionner. Si cette régénération de NAD à partir du NADH2 est insuffisamment réalisée par les mitochondries, soit parce que l’apport en oxygène est insuffisant, soit parce que le fonctionnement mitochondrial est trop lent par rapport à la demande d’énergie, la dégradation du glycogène et/ou du glucose ne peut se poursuivre que grâce au transfert du H2 du NADH2 sur l’acide pyruvique grâce à la LDH.

Lactate Déshydrogénase (LDH) comme Marqueur de Lésions Tissulaires

Le dosage de la LDH se fait grâce à une prise de sang. C'est un marqueur de lésions des tissus (infarctus, affection du foie, du poumon). La LDH ou lactate déshydrogénase est un marqueur de lésions des tissus. Cette enzyme est normalement contenue dans la plupart des tissus de l'organisme, et seulement en faible quantité dans le sang. Lorsque les tissus sont endommagés, les cellules libèrent la LDH entraînant une augmentation de sa concentration dans le sang. "Combiné avec d'autres tests, le dosage des LDH peut-être prescrit lorsque le médecin suspecte certains types de dommages cellulaires ou tissulaires" explique le Dr Chougar. L'examen permet alors de déterminer la cause de cette lésion, d'en connaître la localisation et de contrôler son évolution.

Le dosage de la LDH est un indicateur de l’intégrité cellulaire. Lorsque des cellules sont endommagées ou détruites, elles libèrent leur contenu dans la circulation sanguine. La LDH fait partie de ce contenu. Par conséquent, une augmentation de son taux dans le sang est un signal non spécifique de lésion tissulaire quelque part dans l’organisme. La LDH est un marqueur de santé générale car elle reflète l’état de nombreux tissus. Son élévation peut survenir dans un grand nombre de situations, allant de l’infarctus du myocarde à une hépatite. Dans certains cas, une élévation anormale et persistante peut être le premier signe d’une pathologie non encore diagnostiquée. En oncologie, les médecins reconnaissent la LDH comme un marqueur pronostique pour certaines tumeurs. Ils associent des taux élevés à une masse tumorale plus importante ou à un métabolisme tumoral accéléré.

Interprétation des Niveaux de LDH

Les niveaux de LDH sont mesurés grâce à un prélèvement sanguin, généralement effectué sur le pli du coude. Il n'est pas nécessaire d'être à jeun pour cette analyse en particulier, mais elle est souvent demandée en association avec d'autres analyses qui peuvent nécessiter d'être a jeun. Une LDH basse n'a pas de signification médicale particulière et ne doit pas être source d'inquiétude. Il est conseillé de demander conseil au biologiste du laboratoire où vous avez réalisé votre prise de sang pour avoir des explications quant à vos résultats d'analyses.

Sur un compte-rendu de laboratoire, la LDH se trouve dans la section de biochimie. L’unité de mesure est l’Unité Internationale par Litre (UI/L). Les valeurs normales varient selon les laboratoires, les techniques utilisées et l’âge du patient. Chez l’adulte, l’intervalle de référence se situe généralement entre 140 et 280 UI/L. Une valeur en dehors de cet intervalle est souvent signalée par une couleur ou un symbole. Il faut alors observer l’ampleur de l’écart.

Infarctus du myocarde: Provoque la mort de cellules cardiaques, libérant principalement la LDH-1. Le taux augmente dans les 24 à 48 heures et reste élevé pendant plusieurs jours.
Atteintes du foie: Comme les hépatites virales ou toxiques, entraînent une destruction des cellules hépatiques, causant une libération importante de LDH (surtout LDH-5).
Anémies hémolytiques: Se caractérisent par une destruction accélérée des globules rouges.
Cancers: De nombreux cancers peuvent entraîner une élévation de la LDH, reflétant le renouvellement rapide des cellules malignes et leur métabolisme particulier.
Élévation modérée: Une consultation médicale est recommandée. Pour les sportifs, une récupération adéquate après les efforts intenses est conseillée.

Un exercice physique intense dans les 48 heures précédant le test peut augmenter la LDH de façon normale. Une autre cause fréquente de « fausse » élévation est l’hémolyse in vitro. L’interprétation se base sur le contexte : symptômes, examen clinique et autres résultats biologiques. Si nécessaire, le médecin peut demander un dosage des isoenzymes de la LDH. Plusieurs médicaments peuvent causer une toxicité hépatique ou musculaire et ainsi augmenter la LDH, comme certaines statines, certains anesthésiques ou anticonvulsivants. Dans certains cancers, la LDH est un marqueur pronostique et de suivi utile.

Interprétation de la Lactatémie

Une mesure de la lactatémie ne peut être interprétée seule. Les variations analytiques peuvent dépendre de la méthode de prélèvement sanguin et du temps écoulé entre le prélèvement sanguin et l’analyse. L’analyse doit être effectuée rapidement. L’attention du lecteur est portée sur le fait que l’utilisation de Ringer Lactate comme soluté de perfusion n’est pas incriminée. Enfin, certains auteurs ont décrit une hyperlactatémie iatrogène.

Hyperlactatémie

L’hyperlactatémie peut être associée à de nombreuses situations pathologiques. Chez le chat, l’hyperlactatémie a été plus rarement décrite. Les analyseurs disponibles à ce jour dosent tous les énantiomères des lactates. Le recours à un examen chromatographique et/ou par spectrométrie de masse est nécessaire. Les hyperlactatémies dues aux D(-)lactates sont rares. Dans la pratique quotidienne la mesure de la lactatémie est le moyen le plus simple et le plus accessible pour le praticien d’évaluer l’oxygénation des tissus du patient. Lorsqu’une hyperlactatémie est mesurée, cela peut signifier qu’un état de choc est présent, même s’il n’est que débutant et compensé. Les apports en oxygène ne sont pas suffisants pour couvrir les besoins du patient. L’objectif du réanimateur est d’utiliser tous les moyens dont il dispose afin de les ramener chacune aux valeurs considérées comme normales pour le patient. En médecine humaine, de nombreuses publications font état d’une corrélation entre une hyperlactatémie mesurée à l’admission du patient et la mortalité. L’aspect pronostique de la lactatémie à l’admission du patient a aussi été étudié chez l’animal de compagnie.

En s’inspirant de la pratique des réanimateurs humains, une équipe a considéré que le métabolisme des mammifères était trop complexe pour n’être appréhendé que par la mesure d’un métabolite. Ils ont posé pour hypothèse que la mortalité d’un animal au cours de son hospitalisation serait mieux corrélée à plusieurs variables mesurées à l’admission. C’est la notion de score. La lactatémie fait partie des variables mesurées dans les deux espèces. A chaque valeur de ces variables correspond un chiffre. La somme de ces chiffres constitue le score. L’intervalle entre les mesures n’a pas été clairement défini. L’hypothèse émise est qu’une diminution de la lactatémie au cours de l’hospitalisation serait significativement corrélée à la survie du patient.

Si plusieurs types d’hyperlactatémie ont été décrits, elle peut être la conséquence d’un déficit en oxygène à l’échelle cellulaire. Le lactate est un métabolite intermédiaire dont la concentration plasmatique résulte de l'équilibre entre sa production et sa consommation au niveau tissulaire. Il provient de la glycolyse anaérobie qui représente la principale source d'énergie de certains tissus (cœur, muscles, rein). Une accumulation de lactate dans le sang supérieure à 7 mmol/L conduit à une acidose lactique.

Lactate et Équilibre Acido-Basique

L’interprétation rigoureuse d’une gazométrie repose sur la connaissance des normes de référence. Chaque paramètre du gaz du sang possède une définition précise et correspond à une fonction physiologique spécifique. Le pH indique si le sang est acide, alcalin ou équilibré. Examiner la PaCO2 et le taux de HCO3- et déterminer si l’un ou l’autre est anormal. En croisant les données de PaCO2 (origine respiratoire) et HCO3- (origine métabolique), la cause du trouble peut être déterminée.

L’organisme tente toujours de rétablir un équilibre acido-basique. Il met en place des mécanismes de compensation, qu’il faut savoir repérer. En pratique, cette formule calcule la PaCO2 que l’organisme devrait atteindre pour compenser l’acidose. Cette approche méthodique en quatre étapes, lorsqu’elle est réalisée avec rigueur, garantit une interprétation complète, claire et structurée. Enfin, on analyse la PaO2 pour vérifier si l’oxygénation du patient est suffisante.

En pratique clinique, on distingue principalement quatre grands profils gazométriques parmi les déséquilibres acido-basiques. L’interprétation d’un gaz du sang artériel est bien plus qu’un geste technique : c’est un outil fondamental qui oriente immédiatement la prise en charge. En tant qu’infirmier(e), votre mission de surveillance est déterminante dans l’interprétation des gaz du sang.

Nouvelles Perspectives sur le Lactate

Le lactate est depuis de nombreuses années considéré de façon erronée comme un « déchet » du métabolisme glycolytique et sa production par le muscle en activité est tenue responsable de la survenue de l’acidose, des crampes et de la fatigue musculaire. Ainsi, le lactate est associé à la douleur musculaire et est toujours perçu comme délétère pour la performance. Cependant, à côté de cette vision négative du lactate, de nombreuses études ont montré que le lactate est en fait un intermédiaire métabolique particulièrement important pour les échanges d’énergie et d’information entre les cellules, les tissus et les organes.

La glycolyse génère du pyruvate qui est transformé en lactate par la lactate déshydrogénase (LDH), ce qui régénère le NAD permettant à la glycolyse de se poursuivre. Le lactate peut aussi être capté par le muscle à l’aide de transporteurs spécifiques, les MCTs (monocarboxylate transporteurs), qui sont associés à une protéine chaperonne, le CD147. Ces échanges, entrée et sortie, se font selon le gradient de concentration du lactate. Ces MCTs sont aussi présents au niveau de la mitochondrie, lieu majoritaire de production d’ATP (adénosine triphosphate) grâce au cycle de Krebs et à la chaîne respiratoire et d’espèces réactives de l’oxygène (ERO).

Comme la concentration de lactate musculaire augmente et que de façon concomitante le pH s’abaisse, cette augmentation a longtemps été considérée comme étant la cause de la survenue de l’acidose musculaire. Or, la production de lactate, même si elle est concomitante de l’acidose, n’en est pas la cause puisqu’elle consomme des ions H+. Le lactate ne doit pas être considéré comme un « déchet » métabolique puisque, d’un point de vue biochimique, 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. D’ailleurs, il est connu depuis très longtemps qu’un muscle en activité libère du lactate dans le sang et que si la contraction se poursuit le muscle finit par recapter du lactate pour l’utiliser comme substrat énergétique.

La Navette du Lactate

Grâce aux travaux du groupe de G. Brooks, de l’Université de Berkeley, les connaissances concernant les mécanismes d’échange du lactate entre les cellules, les tissus et les organes ont considérablement évolué. Ainsi, ce groupe a pu démontrer que les échanges du lactate impliquaient un mécanisme de transport facilité du type symport lactate/proton appartenant à la famille des transporteurs des monocarboxylates (MCT). Comme ce sont des symports lactate/protons, ces transporteurs jouent un rôle majeur dans la régulation du pH intracellulaire et la coordination du métabolisme. Au niveau du muscle squelettique, on trouve deux principales isoformes MCT1 et MCT4 qui présentent des caractéristiques bien distinctes. Il existe de nombreuses situations où la quantité de ces transporteurs peut varier, mais le principal facteur de variation est l’activité musculaire. Ainsi, l’entraînement en endurance augmente l’expression de ces isoformes au niveau des muscles squelettiques, mais surtout l’isoforme MCT1. Ces variations d’expression de MCTs ont des répercussions sur la cinétique du lactate au niveau du corps entier et sur la vitesse d’élimination du lactate au décours d’un exercice exhaustif.

Même si le lactate peut être considéré comme un substrat particulièrement utile pour le muscle en activité, il convient tout de même de considérer que certaines expérimentations suggèrent que l’accumulation du lactate pourrait perturber la contraction musculaire et cela indépendamment de la baisse du pH.

Depuis quelques années, un nouveau rôle de molécule de signalisation a été clairement démontré pour le lactate. Le lactate est ainsi actuellement considéré comme une « lactormone ».

Analyses Sanguines Complémentaires

Lorsque vous êtes sous traitement, votre médecin vous prescrit régulièrement des analyses de sang. Ces examens permettent notamment de voir comment vous supportez le traitement. Voici quelques éléments pour vous aider à y voir plus clair.

Hémogramme

C’est un examen qui vise à compter et à classer différents composants du sang comme les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes (on l'appelle aussi Numération Formule Sanguine ou NFS).

Les globules rouges (ou hématies): Ce sont les cellules sanguines qui transportent l’oxygène par l’intermédiaire de l’hémoglobine. Une baisse des globules rouges (aussi appelée anémie) peut être notamment liée à un saignement ou à la toxicité des traitements. La valeur normale est comprise entre 3,8 et 4,8 millions/μL pour une femme et entre 4,5 et 5,5 millions/μL pour un homme.
Les plaquettes: Ce sont les cellules sanguines impliquées dans la coagulation sanguine. Une baisse importante des plaquettes (aussi appelée thrombopénie) peut survenir au cours d’une chimiothérapie et entraîner des troubles de la coagulation sanguine. La valeur normale est comprise entre 150 000 et 500 000 par μL.
Les globules blancs (ou leucocytes): Ils sont les défenseurs de l’organisme face aux agressions. Leur nombre peut augmenter en cas d’infection bactérienne ou diminuer en raison de la toxicité d’une chimiothérapie. L’analyse sanguine peut détailler les différents types de globules blancs (polynucléaires neutrophiles, éosinophiles, lymphocytes…). La valeur normale est comprise entre 4 000 et 10 500 par μl.
L’hémoglobine: C'est un protéine du globule rouge qui assure le transport de l'oxygène. Sa mesure permet de diagnostiquer et de suivre l’évolution d’une anémie. La valeur normale est comprise entre 12 et 16 g/100 mL pour une femme et entre13 et 18 g/100 mL pour un homme.

Glycémie

Il s'agit du taux de sucre dans le sang qui est généralement mesuré à jeun. La mesure peut être répétée après le repas (glycémie post-prandiale). Dans certaines circonstances, la glycémie peut varier très fortement. Une activité physique intense peut conduire à une hypoglycémie car le simple fait de bouger contribue à faire baisser la glycémie. Certaines sensations et émotions fortes (douleur, stress, joie ou tristesse intenses à l'annonce d'une bonne ou mauvaise nouvelle, par exemple) font, au contraire, monter la glycémie. Le résultat est augmenté en cas de diabète. La valeur normale à jeun est comprise entre 3,9 et 5,8 mmol/litre (0,7 et 1,04 g/L).

Enzymes Hépatiques et Créatinine

Les gamma GT: La gamma-glutamyl transférase (GGT) est une enzyme qui se trouve principalement dans le foie. Sa recherche permet essentiellement de détecter une souffrance du foie. Une élévation peut survenir lors de maladies du foie ou à l’occasion de la prise de certains médicaments. La valeur normale est comprise entre 5 et 30 UI/litre pour une femme, entre 10 et 45 UI/litre pour un homme.
Les transaminases:
- les alanines aminotransférases (ALAT), présentes au niveau du foie. Ce marqueur sanguin permet de déterminer les atteintes hépatiques en particulier ;
- les asparates aminotransférase (ASAT), présentes dans le foie mais aussi dans les muscles, le coeur ou encore les reins. Une anomalie au niveau des ASAT peut indiquer une lésion cellulaire au niveau de l'un ou l'autre de ces organes.La valeur normale des transaminases ALAT est comprises entre 7 et 45 Ul/litre pour les femmes et entre 7 et 60 Ul/litre pour les hommes. Pour les transaminases ASAT, la valeur normale est comprise entre 9 et 38 Ul/litre pour les femmes et entre 9 et 45 Ul/litre pour les hommes.
La créatinine: Lors d'une activité physique, la créatine musculaire est dégradée en créatinine. Lorsque les reins fonctionnent normalement, la créatinine est éliminée dans les urines. Dans certaines pathologies du rein, la créatinine s'accumule dans le sang et son taux augmente. Il est calculé par sa clairance : plus celle-ci diminue, plus la créatinine augmente, traduisant une insuffisance rénale. La valeur normale est comprise entre 50 et 100 μmol/litre (entre 8 et 16 mmol/24 h) pour une femme et entre 65 et 120 μmol/litre (entre 9 et 18 mmol/24 h) pour un homme.

Ionogramme

C’est le dosage des ions dans le sang, principalement du sodium et du potassium. Le sodium peut augmenter en cas de déshydratation. Un excès du potassium peut traduire une insuffisance rénale ou des glandes surrénales, alors que sa chute peut être liée à des diarrhées. Le taux normal du sodium se situe entre 136 et 146 mmol/L. Le taux de potassium est compris entre 3,5 et 5,1 mmol/L.

Marqueurs Tumoraux

Les marqueurs tumoraux sont des substances biologiques fabriquées par les cellules tumorales présentes dans le sang ou plus rarement dans les urines. Ces marqueurs peuvent être détectés via une analyse de sang ou d’urine. Cependant, le dosage de ces marqueurs tumoraux, à eux seuls, ne peut pas confirmer le diagnostic du cancer mais peut donner des indications sur l'évolution de la maladie.

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Biochimie du sang : Lactates, Rôle et Interprétation