Les examens du liquide céphalorachidien (LCR) du cheval

Le liquide céphalorachidien (LCR) est en contact direct avec le système nerveux central (SNC). Son évaluation est utile quand une affection de l'encéphale ou de la moelle épinière est suspectée. L'analyse initiale consiste en un examen macroscopique, un examen cytologique et des dosages biochimiques, à commencer par le taux de protéines. Sur la base de ces examens, des cultures pour bactériologie ou mycologie, ainsi que des analyses immunologiques ou de biologie moléculaire (PCR) sont mises en œuvre.

Ces différentes analyses donnent des informations sur le SNC qui sont valables, mais non sans limite [¹]. Elles sont fréquemment normales et rarement pathognomoniques [²]. Dans un certain nombre de cas, les analyses du LCR sont normales malgré la présence d'une affection nerveuse (voir l'encadré “Liquide céphalorachidien normal et présence d'une affection nerveuse”).

Les analyses du LCR permettent le plus souvent de catégoriser le type d'affection nerveuse dont souffre le cheval (infectieux, inflammatoire, traumatique, métabolique, toxique) et ne constituent ainsi qu'un des éléments du diagnostic neurologique [¹, ², ⁴].

Se reporter aux ^{tableaux “Caractéristiques du liquide céphalorachidien normal du cheval adulte”} et ^{“Résultats d'analyses de liquide céphalorachidien de chevaux anormaux”}.

Aspect macroscopique

Le prélèvement de LCR doit être observé immédiatement, de préférence à la lumière naturelle et sur un fond blanc, d'une part la couleur, d'autre part la turbidité (^photo ). Un LCR normal est “eau de roche”, c'est-à-dire incolore et limpide. Il ne coagule pas.

• Une augmentation de la turbidité peut être le signe d'une élévation de la cellularité, de la présence de micro-organismes ou d'une élévation marquée du taux de protéines. Une contamination graisseuse du prélèvement peut aussi engendrer une certaine turbidité.

L'observation de caillots est anormale et signe la présence de fibrinogène en cas d'inflammation.

• Le LCR peut présenter une couleur plus ou moins rouge ou rosée. Il est important d'avoir repéré la possibilité d'une hémorragie iatrogène (aspect hétérogène de la coloration sanguine pendant le prélèvement). Dans ce cas, le LCR a tendance à coaguler dans un tube sec. A la sédimentation ou à la centrifugation, le surnageant est clair, alors qu'en cas d'hémorragie pathologique (traumatisme ou diathèse hémorragique lors de méningite) le surnageant est coloré.

• La xanthochromie (coloration jaune ou orangée) du LCR peut être due à la présence des produits de la lyse des globules rouges, par la bilirubine (issue de la dégradation de l'hémoglobine ou d'une augmentation de la bilirubine plasmatique) ou par une augmentation marquée des protéines (> 400 mg/dl). La bilirubine non conjuguée ne franchit pas la barrière hémato-méningée, sauf si cette dernière est endommagée. En revanche, la bilirubine conjuguée peut diffuser, ce qui se produit en cas d'ictère sévère. Le dosage de la bilirubine plasmatique est donc utile pour faire la part des choses. En cas d'hémorragie sous-arachnoïdienne, la bilirubine apparaît deux jours plus tard dans le LCR et persiste trois à quatre semaines. Le LCR des poulains nouveau-nés est naturellement xanthochromique.

En résumé, la xanthochromie (si la barrière hémato-méningée n'est pas atteinte et s'il n'y a pas d'antécédent d'ictère) est le signe d'un épisode hémorragique plus ou moins ancien, lié à un traumatisme, à une néoplasie, à un trouble vasculaire (vasculite) ou à une maladie infectieuse.

La pression du LCR

Le LCR est contenu dans un espace rigide : la boîte crânienne et le canal médullaire. Les variations de pression seront donc significatives.

La mesure de la pression du LCR [¹, ²], même si elle n'est pas effectuée en routine, peut se faire relativement facilement, avant tout prélèvement, à l'aide d'une tubulure, d'un robinet à trois voies et d'un manomètre à eau.

Une augmentation de la pression du LCR peut se produire après un traumatisme, après une élévation de la pression sanguine systémique et en présence d'une augmentation de volume intracrânien liée à une tumeur, à un abcès, à une hémorragie ou à un œdème cérébral. Des signes cliniques d'atteinte cérébrale constituent donc l'indication majeure de la mesure de pression.

Si la compression des veines jugulaires (phénomène de Queckenstedt : voir la fiche pratique “Réalisation d'une ponction de liquide céphalorachidien par voie lombo-sacrée chez le cheval”, dans ce numéro) ne provoque pas d'augmentation de la pression du LCR lombo-sacré, il est possible de soupçonner la présence d'une lésion spinale compressive, d'une tumeur ou d'un abcès au niveau cervical ou thoracique. De même, une chute de pression de 25 à 50 % après que 1 à 2 ml de LCR a été retiré laisse supposer la présence d'un phénomène compressif crânialement au site de ponction. Dans ce cas, il ne faut pas prélever plus de liquide.

L'indice de réfraction

L'indice de réfraction [⁴] reflète le taux de protéines et la concentration des autres substrats comme les électrolytes ou le glucose (^{tableau 1}). Les particules en suspension (cellules, bactéries) vont également augmenter l'indice de réfraction. Les produits de lyse de l'hémoglobine en cas d'hémorragie peuvent le faire augmenter de façon artificielle. D'une façon générale, sur un LCR clair et incolore, une hausse de cet indice indique une élévation des protéines.

La cytologie

Elle doit être effectuée dans les trente minutes qui suivent le prélèvement, à moins que celui-ci ne soit traité spécialement, ce qui est alors signalé au laboratoire (voir l'article “Réalisation d'une ponction de liquide céphalorachidien par voie lombo-sacrée chez le cheval”, dans ce numéro).

Numération cellulaire

Elle est calculée à l'aide d'une lame à hématocytométrie. Le LCR du poulain comme celui de l'adulte contient très peu de cellules : pas de globule rouge (GR) et moins de huit globules blancs (GB) par microlitre.

Si une contamination sanguine est suspectée, une formule théorique de correction peut être utilisée :

GB-LCR corrigé = GB-LCR mesuré – (GB-sang x GR-LCR/GR-sang)

Il est également possible d'appliquer le facteur suivant : le nombre de GB dans le LCR augmente de 1 GB pour 500 GR par microlitre de LCR.

Ces méthodes théoriques de calcul sont cependant des estimations. Elles ne seraient pas totalement fiables chez le cheval [⁴].

En cas de trouble inflammatoire, le nombre de GB dépasse rarement les 1 000 à 2 000 leucocytes par microlitre [⁴, ⁵].

Différenciation cellulaire

En raison du faible nombre de cellules dans le LCR, des techniques de concentration sont utilisées : sédimentation, centrifugation ou filtration sur membrane [⁴]. La cytocentrifugation et la filtration sur membrane demandent un équipement spécialisé et coûteux. En pratique, dans l'heure qui suit le prélèvement, l'opérateur peut centrifuger un tube EDTA pendant un minimum de cinq minutes à 1 000 tours par minute, évacuer le surnageant, remettre le culot en suspension dans une goutte de sérum et faire un étalement sur une lame qui sera fixée (chaleur sèche ou éthanol). En l'absence de centrifugeuse, une technique “artisanale” de sédimentation directe sur lame peut être utilisée [⁴] (^photo ).

Un LCR normal contient 80 à 90 % de cellules mononucléées, dont la plus grande part est constituée de petits lymphocytes (voir le ^{tableau “Résultats d'analyses de liquide céphalorachidien de chevaux anormaux”}). Les polynucléaires neutrophiles sont peu fréquents et les éosinophiles rares [¹, ⁴, ⁵].

Bien que l'augmentation du taux de cellules inflammatoires dans le LCR soit le signe d'une réponse à un stimulus inflammatoire, la différenciation des différents types de cellules ne permet pas toujours un diagnostic différentiel précis [¹, ³].

• L'augmentation du nombre de neutrophiles est observée lors d'hémorragie ou de processus inflammatoire majeur, principalement lors de méningo-encéphalomyélite (MEM). Une MEM peut être d'origine bactérienne (septicémie néonatale, MEM ascendante due à une fracture, associée éventuellement à une otite, MEM iatrogène), virale (tout particulièrement lors d'encéphalomyélite équine de l'Est) ou mycosique (rare). Des neutrophiles sont également retrouvés en cas de processus septiques tels que des abcès du SNC (localisation erratique de gourme), un empyème sous-dural ou une ostéomyélite vertébrale.

• L'augmentation du nombre de lymphocytes peut être liée aux processus inflammatoires accompagnant les MEM d'origine virale, bactérienne ou dues à des protozoaires [³, ⁵]. Plus rarement, elle est liée à des abcès gourmeux du SNC, à des infections fongiques, dégénératives ou à des néoplasies lympho-prolifératives [³].

• L'augmentation des monocytes est le signe non spécifique de toute inflammation du SNC. Elle est aussi observée en cas de trouble d'origine immunitaire (polynévrite équine ou syndrome de la queue-de-cheval).

Un nombre accru de macrophages accompagne les hémorragies, les phénomènes dégénératifs, et la phase de récupération des processus inflammatoires ou traumatiques. Le cytoplasme de ces cellules est examiné afin d'observer le matériel phagocyté. La présence d'érythrophages ou d'hémosidérophages signe une hémorragie ancienne en voie de résorption (à noter que ce phénomène peut se produire in vitro en cas de délai d'acheminement trop long au laboratoire) [⁴, ⁵].

La cytophagie indique un phénomène dégénératif ou inflammatoire en cours de guérison. La présence de fragments de myéline issus de la rupture de fibres nerveuses est observée plus rarement [⁴].

• L'augmentation des éosinophiles accompagne les encéphalomyélites à protozoaires, les phénomènes de migration parasitaire ou les MEM fongiques [⁴, ⁵].

L'absence d'éosinophiles ne permet cependant pas d'éliminer ces étiologies [³]. De façon moins spécifique, il est possible d'en retrouver dans les phénomènes inflammatoires sévères (MEM virales ou bactériennes) et, plus rarement, dans les syndromes éosinophiliques épithéliotropes [³].

• Des agents étiologiques spécifiques peuvent parfois être rencontrés : bactéries (MEM néonatale) ou organismes fongiques. On peut exceptionnellement identifier des cellules tumorales ou des lymphoblastes (lymphosarcome), voire des granules de mélanine (mélanome nerveux) [³].

Le dosage des protéines

Les protéines du LCR, en particulier l'albumine, sont majoritairement issues du plasma par diffusion. Elles s'y retrouvent en quantité moins élevée que dans le plasma puisque le ratio des protéines du LCR sur les protéines plasmatiques est de 1/250 [³].

D'autres protéines, en particulier les immunoglobulines, sont synthétisées localement.

La concentration de référence des protéines du LCR va de 20 à 80 mg/dl [¹, ², ³]. Cette concentration varie en fonction des techniques de dosage, du site de ponction (plus élevée dans un prélèvement lombo-sacré que dans un prélèvement atlanto-occipital) et de l'âge (plus élevée chez le poulain de moins de deux semaines : 90 à 180 mg/dl) [², ³].

Comparer les taux de protéines du LCR prélevé au niveau des deux sites de ponction peut aider à localiser une lésion : une différence de 25 mg/dl suggère une lésion plus proche du site où la concentration est la plus élevée [⁴].

Le taux de protéines du LCR est plus élevé chez le cheval que chez les autres espèces. Des taux de 100 à 120 mg/dl peuvent être trouvés chez des chevaux sains. Ce taux doit donc toujours être interprété en fonction de l'examen clinique et de la cytologie du LCR [⁴] (voir l'encadré “Les causes d'hyperprotéinorachie”).

Le praticien tient compte de la cellularité du LCR pour juger d'une augmentation des protéines. On rencontre souvent un taux de protéines élevé accompagné d'un LCR macroscopiquement normal et dont la numération cellulaire est physiologique. Cette dissociation se produit lors de processus inflammatoire du SNC, comme la myélo-encéphalopathie à herpès virus ou l'encéphalomyélite à protozoaires (il y a production locale d'IgG et vasculite). Lors des phénomènes septiques (méningite, encéphalite), cette dissociation n'existe pas : on trouve un taux de protéines très élevé avec une numération cellulaire augmentée.

Le quotient albumine

Issue de la diffusion du plasma à travers la barrière hémato-méningée (BHM), l'albumine représente la part la plus importante des protéines du LCR : 15 à 70 mg/dl.

Une élévation de la concentration d'albumine se produit dans les cas suivants :

- augmentation de la perméabilité de la BHM ;

- hémorragie ;

- augmentation de l'albumine plasmatique.

Son dosage permet donc de juger de l'intégrité de la BHM. Pour annuler l'effet de la variation de l'albumine plasmatique sur son taux dans le LCR, on calcule le quotient albumine (QA) [², ³, ⁵] :

QA = (albumine du LCR/albumine du sérum) x 100

On l'utilise comme un indice de l'intégrité de la BHM.

L'index IgG

La production locale des immunoglobulines est augmentée lors de myélite, de méningite bactérienne, de tumeur, voire de maladie du motoneurone. Les IgG vont également augmenter en cas d'hémorragie ou de perméabilisation de la BHM. Ce phénomène peut poser des difficultés d'interprétation et, surtout, fausser certaines réactions immunologiques (comme le diagnostic de l'encéphalomyélite à protozoaires).

C'est pourquoi on calcule l'index IgG :

Index IgG = IgG du LCR/IgG du sérum x albumine du sérum/albumine du LCR.

Si la différence entre le taux d'IgG du LCR et celui du sérum est plus importante que la différence respective des taux d'albumine, le praticien en conclut qu'il y a plus d'IgG dans le LCR que ce qu'une contamination sanguine ou une augmentation de la perméabilité de la BHM ne pourrait expliquer [³].

Se reporter à l'encadré “Interprétation du quotient albumine et de l'index IgG”.

L'intégrité de la BHM et l'absence de contamination sanguine sont le garant d'analyses immunologiques fiables. Connaître l'état de la BHM est également utile pour la thérapeutique : certaines substances qui ne passent pas la BHM en temps normal pourront atteindre des concentrations efficaces dans le LCR si la BHM est perméabilisée [¹].

Il a été montré que le QA et l'index IgG ne seraient pas toujours assez sensibles. Une petite quantité de sang fortement séropositif pourrait suffire à provoquer une conversion du LCR sans modifier les deux indices. Dans le cas de méthodes de diagnostic très sensibles comme le Western Blotpour le diagnostic de l'encéphalomyélite à protozoaires, 0,001 μl de sang séropositif suffirait à rendre positif 1 ml de LCR négatif [³].

Les autres dosages biochimiques

Le glucose

La concentration de glucose [⁴, ⁵] varie beaucoup : elle représente de 30 à 70 % du taux plasmatique. L'hyperglycémie ou l'hypoglycémie influent donc directement sur la glycorachie. Les délais de dosage après le prélèvement doivent être courts pour que les résultats soient fiables. Une hypoglycorachie accompagne une augmentation marquée des neutrophiles (d'origine septique ou non) ou la présence de bactéries. Ce phénomène est sans doute dû à une augmentation de la consommation locale du glucose. Une hyperglycorachie accompagne plutôt une affection d'origine virale. Ce test n'est pas suffisamment spécifique pour être utilisé seul.

Les enzymes

Il peut y avoir une augmentation des activités enzymatiques [¹, ², ³, ⁴] du LCR dans les affections du SNC. Normalement, les enzymes sériques ne franchissent pas la BHM si elle est intacte. Hormis les cas d'atteinte de la BHM, l'activité de la CK et de l'ASAT va être augmentée lors d'affections dégénératives et d'atteintes des tissus nerveux, comme l'encéphalomyélite à protozoaires, la myélopathie dégénérative, la maladie du motoneurone et les traumatismes. Cependant, une activité enzymatique normale ne permet pas d'exclure l'existence d'une affection du SNC, et il n'y a pas de corrélation entre l'intensité de l'augmentation de l'activité de la CK et la sévérité des lésions. Des valeurs élevées et persistantes d'activité de la CK en l'absence de contamination sanguine sont d'un mauvais pronostic.

Une étude a montré que le dosage d'activité de la CK pouvait être utile pour différencier l'encéphalomyélite à protozoaires de la myélopathie compressive cervicale (“wobbler disease”). Cette dernière ne provoque généralement pas d'augmentation d'activité de la CK. Une étude postérieure a montré qu'il ne s'agissait pas d'un critère suffisamment sensible et spécifique.

Une augmentation d'activité de la LDH peut être présente lors de lymphosarcome spinal.

Les lactates

La concentration de lactates [⁴] dans le LCR peut être un indicateur d'affection nerveuse. Elle peut augmenter en cas d'encéphalomyélite virale comme l'encéphalomyélite de l'Est (~ 4 mg/dl), de traumatisme crânien (~ 5 à 6 mg/dl) ou d'abcès cérébral (4 à 5 mg/dl). Dans ce dernier cas, c'est parfois le seul paramètre augmenté dans le LCR du cheval.

Les analyses microbiologiques

Au sein d'un laboratoire spécialisé, en fonction de l'examen clinique et des examens cytologiques et biochimiques de base du LCR, ce dernier est soumis à des examens bactériologiques, mycologiques et virologiques.

Comme pour le sérum, des analyses immunologiques peuvent être pratiquées pour la mise en évidence d'anticorps dirigés contre les agents des affections nerveuses d'origine virale ou parasitaire.

Enfin, les techniques de biologie moléculaire (PCR), en plein développement, permettent la détection d'ADN ou d'ARN des agents infectieux eux-mêmes, en particulier de virus comme l'EHV.

La sensibilité et la spécificité de ces différents tests devront être prises en compte avant d'établir un diagnostic.

Conclusion

Le LCR est un liquide biologique particulier. Issu du plasma, très pauvre en protéines et en cellules, il circule de façon unidirectionnelle de la cavité crânienne jusqu'à l'extrémité caudale du canal médullaire.

Les analyses du LCR constituent une étape incontournable de l'évaluation du SNC. Le ^{tableau “Caractéristiques du liquide céphalorachidien normal du cheval adulte”} donne quelques exemples de modifications du LCR chez le cheval. Les informations recueillies doivent être interprétées globalement et confrontées à l'examen neurologique pour être utiles. Ces analyses sont des recherches complémentaires de l'examen neurologique et ne doivent pas se substituer à ce dernier. Ceci est d'autant plus vrai qu'un LCR normal ne signifie pas obligatoirement l'absence d'atteinte du SNC. L'encadré “les causes d'hyperprotéinorachie” reprend les cas où ce phénomène peut se produire.

Par ailleurs, il est fondamental de repérer une éventuelle contamination sanguine et de connaître l'intégrité de la barrière hémato-méningée pour interpréter correctement les analyses cytobiochimiques et microbiologiques.

Références

• 1 - ANDREWS FM. Cerebrospinal fluid evaluation. In : Equine Internal Medecine. 2^nd ed. WB Saunders, St Louis. 2004 : 542-546.
• 2 - BYRNE BA. Diagnostic procedures. Nervous system. In : Equine Surgery. 2^nd ed. WB Saunders, Philadelphia. 1999 : 412-422.
• 3 - JOHNSON PJ, CONSTANTINESCU GM. Analysis of cerebro-spinal fluid in Horses. Equine Vet. Educ. 2000 ; 12(1) : 13-17.
• 4 - MAC WILLIAMS PS. Cerebrospinal fluid. In : Diagnostic Cytology and Hematology of the Horse. 2^nd ed. Mosby, St Louis. 2002 : 171-179.
• 5 - PITEL PH. Apport des examens biologiques en neurologie équine. Compte rendu de la 2^e Journée toulousaine de médecine équine. 2004 : 22-28.