Phosphatase alcaline

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La phosphatase alcaline (PAL) est une hydrolase qui catalyse la réaction :

monoester de phosphate + H2O \begin{smallmatrix}\rightleftharpoons\end{smallmatrix} alcool + phosphate.

Cette enzyme clive une liaison phosphoester en libérant un groupe hydroxyle et un phosphate. Les phosphatases alcalines ont une faible spécificité de substrat et sont capables de cliver les groupes phosphate de nombreuses molécules, telles que des nucléotides, des protéines, voire d'autres types de composés. Ce processus est appelé déphosphorylation. Comme le suggère son nom, l'activité catalytique de la phosphatase alcaline est optimale en milieu basique (pH > 7).

La PAL est présente chez de nombreux organismes, des bactéries à l'homme, c'est aussi une enzyme fréquemment utilisée dans le domaine de la recherche.

La PAL est une enzyme sérique recherchée en analyse médicale.

Bactérienne[modifier | modifier le code]

Chez les bactéries, la PAL est localisée dans l'espace périplasmique.

Humaine[modifier | modifier le code]

La phosphatase alcaline humaine est une métalloglycoprotéine dimérique utilisant le zinc comme cofacteur. Chez l'homme, la PAL est présente dans tous les tissus de l'organisme, mais est particulièrement concentrée dans le foie, les voies biliaires, le rein, les os et le placenta.

Il existe chez l'homme, comme pour la plupart des mammifères, trois isoenzymes de la PAL, chaque isoenzyme étant codée par trois gènes différents :

  • un gène code pour la fraction intestinale ;
  • un gène code pour la fraction placentaire ,
  • un gène, dit non tissu spécifique, est exprimé dans de nombreux tissus tels que les os, le foie, les reins.

Les PAL sont liées aux membranes cellulaires. Elles sont aussi impliquées dans le transport de métabolites à travers la membrane. Dans l'intestin, elles contrôlent l'homéostasie et le microbiote intestinal. Dans le foie elles contrôlent la fonction biliaire.

Activité PAL sérique normale[modifier | modifier le code]

Les phosphatases alcalines sont normalement présentes dans le sang, et sont en partie éliminées par la bile. À jeun, le sérum contient essentiellement de la PAL hépatique. La PAL d'origine intestinale augmente en période post-prandiale. La PAL d'origine osseuse est présente chez l'enfant prépubertaire et celle d'origine placentaire chez la femme enceinte, surtout au 2e et 3e trimestre de la grossesse.

Les valeurs usuelles des PAL se situent entre 25 et 80 UI⋅l-1. Ces valeurs seront physiologiquement plus élevées chez la femme enceinte (car des isoformes des PAL sont présentes dans le placenta) et chez l'enfant (car des isoformes des PAL sont présentes au niveau osseux, donc il est normal de les voir augmenter en période de croissance osseuse).

Activité PAL sérique anormale[modifier | modifier le code]

Diminution de l'activité PAL sérique[modifier | modifier le code]

Une diminution de l'activité PAL sérique est observée en cas de :

  • hypothyroïdie ;
  • insuffisance hépatique sévère ;
  • anémies sévères ;
  • scorbut ;
  • malnutrition.

Augmentation de l'activité PAL sérique[modifier | modifier le code]

Une augmentation de l'activité PAL sérique est observée au cours

  • des maladies osseuses (tumeurs et métastases osseuses, maladie de Paget), consolidations de fractures, ostéomalacie et rachitisme ;
  • de toutes les maladies du foie et en particulier les maladies cholestatiques intra (cirrhose biliaire primitive-CBP-, cholangites sclérosantes-SC-) ou extrahépatiques (calculs, tumeurs). Au cours de la CBP et des SC l'activité sérique des phosphatases est un marqueur prognostique et un témoin de réponse favorable au traitement par l'acide ursodésoxycholique.
  • des états physiologiques tels que grossesse et croissance. Les valeurs sont plus élevées à partir de 65 ans en particulier chez la femme et chez les sujets des groupes sanguins B,0 secréteurs, en particulier si le dosage n'est pas fait à jeun.

Utilisation dans le domaine de la recherche[modifier | modifier le code]

La principale utilisation de la phosphatase alcaline en recherche réside dans le retrait d'un phosphate pour prévenir les autoligations.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Eunice E. Kim et Harold W. Wyckoff, « Reaction mechanism of alkaline phosphatase based on crystal structures: Two-metal ion catalysis », Journal of Molecular Biology, vol. 218, no 2,‎ 20 mars 1991, p. 449-464 (PMID 2010919, DOI 10.1016/0022-2836(91)90724-K, lire en ligne)

2. Poupon R, Liver Alkaline Phosphatase: A Missing Link Between Choleresis and Biliary Inflammation. Hepatology, 2015 (In press)