Auteur : Bruno Flamand, IUT de Dijon

Cours d'Hémato-cytologieDUT ABB

5- physiopathologie des globules rouges

PHYSIOPATHOLOGIE DES GR1- STRUCTURE ET METABOLISME

1.1 Généralités

1.2 Membrane

1.3 Métabolisme

1.4 Hémoglobines

2- HEMOLYSE PHYSIOLOGIQUE

2.1 Hémolyse extravasculaire

2.2 Hémolyse intravasculaire

3- ERYTHROPOÏESE ET REGULATION

3.1 La lignée érythroblastique

3.2 Régulation par Erythropoïétine

3.3 Facteurs exogènes indispensables Fer et Vitamines

4. LES PATHOLOGIES du GR (plan)4.1 Généralités sur les ANEMIES

4-2 ANEMIES REGENERATIVES

4.2.1 Anémies hémorragiques

4.2.2 Anémies hémolytiques

A-Anémie hémolytiques corpusculaires

B-Anémies hémolytiques non corpusculaires

4-3 ANEMIES AREGENERATIVES4-3-1 Carence en Fer (carence martiale)

4-3-2 Anémie inflammatoire

4-3-3 Anémies par carence vitaminique Folates et/ou B12

4-3-4 Anémies hypoplasiques

4-4 Les Surcharges en Fer

4-5 Les Polyglobulies

Anomalies de la mbAnomalies de l’Hb

Déficits enzymatiques

1- STRUCTURE ET METABOLISME1.1 Généralités

• Disque biconcave Ø moyen 7,5 µm, épaisseur 2 µm, surface 145 µm2

• Cellule anucléée, contenu eau 70%, Hb 25%, protéines, enzymes, ions

• Acidophile (gris-rose au MGG)

•Durée de vie limitée 120 j, car absence de renouvellement enzymatique

1.2 Membrane érythrocytaire

• essentielle dans maintien forme et assurant la déformabilité (plasticité), ce qui permet passage de capillaire de Ø < au sien

•Plasticité du GR: rapport S/V favorable, constitution mb, viscosité interne en relation avec qté et qualité de Hb

•Si pathologies mb ou Hb: Hyper-Hémolyse car GR moins déformables

• Double couche PhosphoLipidique

• Lipides 40%, Protéines 52%, Glucides 8%

•Lipides: 70% PhosphoLipides , 30% Cholestérol

-Feuillet interne: riche en phosphatidylsérine et phosphatidyléthanolamine

-Feuillet externe: riche en phosphatidylcholine et sphingomyéline

-Protéines extrinsèques: constituent le cytosquelette sous mb, ce réseau de protéines est rattaché à la mb par une protéine d’ancrage l’ankyrine

Actine

Protéine bande 4.1

Spectrine

Protéine bande 4.2

•Protéines: les interactions entre protéines trans-membranaires et protéines extrinsèques du cytosquelette permettent le maintien de l’intégrité structurale

-Protéines transmembranaires:

protéine bande 3: transporteur anions HCO3-/Cl-

les glycophorines (sialoglycoprotéines):support Ag de gp sanguins, et porteurs de charges négatives

• Échanges transmb.: nombreux transports transmembranaires.

-apport substrats énergétiques (glucose)

-fonctionnement des systèmes enzymatiques

-maintien des [ions] intraglobulaires

-pompe ATPase Na+/K+ Mg2+ dépendante

-pompe ATPase Ca2+Mg2+ dépendante

-pompe HCO3-/Cl-

1.3 Métabolisme érythrocytaire

• Fonctions du GR: transport O2 et CO2 : cf Biochimie Gaz du sang

• Maintien intégrité de mb et Hb, contre oxydation et hyper-hydratation

•Systèmes protecteurs nécessitent de l’énergie

•Métabolisme du Glucose:

90% Glycolyse anaérobie: Formation ATP, NADH, 2,3DPG par shunt Rapoport

10% voie des pentoses: formation NADPH

• Utilisation:

- ATP: pompes ATPases, renouvellement lipides mb

- 2,3 DiPhosphoGlycérate: effecteur allostérique de Hb, qui diminue son affinité pour O2

- NADPH: coenzyme de glutathion réductase, régénération du

Glutathion Glu-Cys-Gly (G-SH)

2 G-SH + R-O-OH G-S-S-G + H2O + R-OH

Glutathion peroxydase (2)

G-S-S-G + NADPH,H+ 2 G-SH + NADP+

Glutathion réductase (3)

- NADH: coenzyme de Methémoglobine réductase

MetHb (Fe3+) + NADH,H+ Hb(Fe2+) + NAD+

MetHb réductase

Glucose

Glucose 6 Phosphate

Glycolyse anaérobie Voie des pentoses Phosphates

Trioses Phosphates

NADPH

NADPH +H+

Glutathion oxydé

2 Glutathions réduits

R-O-OH

R-OH + H20

NAD

NADH + H+

ATP

ADP + P

Pyruvate

Lactate

ENERGIE

Maintien de l’Hème à l’état fonctionnel Fe2+

Maintien de la forme biconcave

Renouvellement lipides membranaires

Pompes cationiques

Protection contre les oxydants

23

Métabolisme du Glucose érythrocytaire

G6PDH

1.4 Les Hémoglobines

• synthèse du stade CFU-E tardive au stade réticulocyte

• Structure: chromoprotéine porphyrinique, 4 sous-unités identiques 2 à 2

• 1 sous-unité: 1 chaîne protéique de globine + un groupement Hème contenant un atome de Fe2+

• Structure et synthèse de la globine:

• chaîne ( ,ou embryonnaire )et chaînes non ( , , , ) : la composition de chaque hémoglobine est variable mais toujours 2 chaînes et 2 chaînes non

• Vie embryonnaire: Hb Gower 1 (2 2), Gower 2 (2 2), Portland (2 2)

• Vie fœtale: Hb F (2 2)

•Après 6 mois et adulte: Hb A (2 2) à 98%, Hb A2 (2 2) 2%

Hb F à l’état de traces

• globines: synthèse classique des protéines

chaînes 141 aa, et gènes situés sur chr 16

chaînes non 146 aa, et gènes non situés sur chr 11

HbF

• la structure primaire de chaque chaîne de globine forme 8 segments hélicoïdaux notés de A à H, et les histidines E7 et F8 interviennent dans la liaison de l’hème

• Structure et synthèse de l’hème

• les érythroblastes synthétisent un noyau porphyrinique tétrapyrrolique appelé protoporphyrine, avant d’y insérer le fer

• la synthèse de l’héme est mitochondriale (au début, et à la fin) et cytoplasmique

• les précurseurs sont la glycine et le succinyl-CoA

• la régulation principale se situe sur l’ ALA synthétase

• le fer est incorporé à la dernière étape par l’hème synthétase

2- L’HEMOLYSE PHYSIOLOGIQUE• Durée de vie GR 120 jours

• causes principales de la mort : diminution des activités enzymatiques provoquant ralentissement de la glycolyse et déficit en ATP, et diminution de la plasticité, incapacité à lutter contre l’oxydation, et l’hyper-hydratation

2.1 Hémolyse extravasculaire = 90%

• capture des hématies âgées par Macrophages

• lieux: moelle osseuse, foie, rate

• marqueur hyper-hémolyse: augmentation de la Bilirubine non conjuguée (N < 10 mg/L)

2.2 Hémolyse intravasculaire = 10%

• marqueur hyper-hémolyse: diminution de l’ Haptoglobine (N= 0,5-2,5 g/L)

•Autre marqueur : diminution de l’Hémopexine (N=0,5-1,15 g/L)

•Hémolyse physiologique

3- ERYTHROPOÏESE et REGULATION3.1 La lignée érythroblastique

• Modifications morphologiques au cours de la maturation:

-diminution volume cellulaire et noyau, et N/C

-condensation chromatine jusqu’à expulsion du noyau

-synthèse progressive Hb, induisant changement coloration du cytoplasme perte de la basophilie existant aux stades très immatures et apparition progressive de l’acidophilie

Proérythroblaste Erythroblaste basophile E. polychromatophile

E. Acidophile Réticulocyte GR

Proérythroblaste

Erythroblaste basophile

Erythroblaste polychromatophile

Erythroblaste acidophile

Réticulocytes: présence substance réticulo-filamenteuse non visible au MGG mais par coloration spéciale

Proérythroblaste

Érythroblaste basophile 1

Érythroblaste basophile 2

Érythroblaste polychromatophile

Érythroblaste acidophile

Réticulocyte GR mature

• Durée érythropoïèse médullaire 5 à 7 j

• réticulocytes terminent leur maturation en 24 à 48H dans le sang

• 1 Proérythroblaste 16 GR en théorie

• dans la moelle: ilots érythroblastiques comprenant Macrophages et érythroblastes

3.2 L’érythropoïétine (Epo)

• Hormone glycoprotéique: codée par chr 7, 166 aa, 35kDa, contenant 15% acide sialique

• Production: -cellules endothéliales péri-tubulaires du rein, à 90%

-foie à 10%

• Concentration sanguine: 10 à 20 mU/ml (1U = 12,5 ng)

• Contrôle de la sécrétion: diminution de la PaO2

• Effets médullaires:

-prolifération et différenciation CFU-E

-stimulation synthèse Hb

-accélération sortie médullaire des réticulocytes

PaO2 Hypoxie tissulaire Reins Epo

Moelle osseuse

• augmentation taux Epo:

-hémorragie ou hyper-hémolyse

-anomalie affinité Hb

-élévations des besoins tissulaires en O2

-hypoxie d’altitude

-hyper-production tumorale

• Epo recombinante : médicament pour traitement de

-anémie de l’insuffisance rénale chronique

-certaines anémies chroniques d’origine inflammatoire, infectieuse, liées à des hémoglobinopathies, ou après traitement anticancéreux

-transfusions autologues

•Epo recombinante: dopage sportif

• Autres facteurs de régulation de l’érythropoïèse

-Androgènes: augmentent la production Epo par rein, et la prolifération des cellules souches

-Hormones thyroïdiennes: stimulent hypoxie tissulaire

3.3 Facteurs exogènes

3.3.1 Le Fer Cf Biochimie

Fer Total: H 50mg/kg, F 35 mg/kg

% du Fer Total

Fer Fonctionnel Hémoglobine 66%

Myoglobine 3%

Cyt.C, Peroxydases, Catalase, Flavoprotéines

0,2%

Fer de Transport Transferrine 0,1%

Fer de Réserve Ferritine, Hémosidérine

30%

Adulte 3 à 4g fer total

1 L sang = 500 mg fer

Fer de réserve H 1200 mg , F 600 mg

• Cycle du fer

Femme: pertes en fer majorées

Menstruations 25 mg/mois

Grossesse 700mg

Allaitement 1mg/J

GR Hémoglobine

Érythroblastes Macrophages

Sang

Moelle osseuse Moelle–Foie-RateFerritineFoie

TransferrinePlasma

Apports exogènes équilibrés

10 à 25 mg/j

Absorption digestive

ExcrétionFéces-Urines-

Peau-Phanères

1 à 4 mg/j1 à 3 mg/j

• Exploration du Métabolisme du Fer-Dosage Fer sérique (colorimétrie après déprotéinisation)

N: H 10 - 30 µmol/L F 8 - 20 µmol/L (µmol/L = 17,92 x mg/L)(Variations nycthémérales importantes 30% mini 12H, maxi 24H)

Intérêt nul du dosage isolé, doit être accompagné-Dosage Transferrine (immuno-néphélmétrie ou-turbidimétrie)

N: 2,4 - 3,8 g/L Corrélation inverse avec état des réserves

-Calcul Capacité Totale de Saturation en fer de la Transferrine CTST

CTST µmol/L = Transferrine g/L x 25

N: 60 – 95 µmol/L Corrélation inverse avec état des réserves

-Calcul Coefficient de Saturation en fer de la Transferrine CST

CST % = (Fer sérique / CTST) x100

N: H 20 – 40 % F 15 – 35 % Corrélation avec état des réserves, bon indicateur du transport et délivrance tissulaire moelle et foie

-Dosage Ferritine sérique (immuno-enzymologie)

N: H 30 – 300 µg/L F 20 – 200 µg/L Corrélation excellente avec état des réserves en fer

Autres dosages peu réalisés: -Dosage Ferritine érythrocytaire (immuno-enzymologie sur hémolysat)

N: 5 à 40 attog/GR Très récent, intérêt dans diagnostic et suivi des surcharges en fer

-Dosage Récepteur Soluble de la Transferrine RST (immuno-enzymologie)

Récepteur mb présents sur érythroblastes, clivage progressif pendant maturation, devient RST plasmatique

N: Variable suivant Ac utilisés dans kits

Corrélation avec nbre R mb T, et donc besoin en fer, et disponibilité des réserves

RST est un témoin sensible et très précoce des carences en fer

-Coloration de Perls: technique sur frottis médullaire, coloration en Bleu des grains de fer des érythroblastes, appelés dans ce cas des sidéroblastes si surchargés en fer, intérêt uniquement en cas de surcharge en fer

Pathologies hématologiques liées au métabolisme du Fer

- anémie par carence en fer

- anémies inflammatoires avec séquestration du fer

- surcharges en fer: hémochromatoses génétiques, ou secondaires

3.3.2 Les Vitamines

Apport indispensable à érythropoïèse: rôles principalement liés à la synthèse d’ADN

La Carence provoque:

-ralentissement de la maturation nucléaire par rapport au cytoplasme (asynchronisme de maturation nucléo-cytoplamique)

-un gigantisme cellulaire (croissance cellulaire mais mitoses difficiles)

-toutes les lignées cellulaires (hématopoïétiques ou non) sont touchées, mais la lignée rouge montre rapidement ces anomalies

VITAMINES B12FOLATES

a. Les Cobalamines ou Vitamines B12

• Coenzymes de 2 réactions majeures

Acide propionique acide succinique

Homocystéine Méthionine

• Apport équilibré 10-50 µg/j (foie, viande, poisson, laitages), couvrant largement les besoins 2-10µg/j

•Réserves: Foie, abondantes pour 2 à 4ans

•Dosage sérique (RIA) MéthylCobalamine 150-800 ng/L

•Absorption Vit B12 nécessite complexe VitB12-Facteur Intrinsèque-Récepteur Facteur Intrinsèque:

-Facteur Intrinsèque (FI) secrété par cellules paroi estomac

-liaison gastrique FI-vitB12

-absorption iléale vitB12 grâce récepteur au FI

-transport plasmatique par protéine Transcobalamine

b. Les Folates

•Transporteurs d’unités monocarbonées: participent à la synthèse des bases puriques, du TMP, méthionine, conversion sérine-glycine, dégradation histidine

•Apport équilibré 500 µg/j (légumes verts crus, foie, fruits secs, chocolat) couvrant besoins 100 µg/j

•Réserves: foie, faibles, épuisables en 3-4 mois

•Absorption au niveau jéjunum, et transport plasmatique par albumine

•Taux sérique (RIA) MéthylTHF N=5-15 µg/L

•Taux érythrocytaire N=150-400 µg/L

c. Autres substances nécessaires

• Cuivre: favorise absorption intestinale du Fer, et la libération fer par Macrophages

•Vitamine B6: coenzyme de ALA-synthétase

•Vitamine C: facilite absorption intestinale du fer, la libération du fer des réserves et l’incorporation du fer dans la protoporphyrine

Pathologies liées au métabolisme vit B12 et Folates : anémies macrocytaires et mégaloblastiques

- par carence

-par troubles de l’absorption

-maladie de Biermer (MAI): auto-Ac anti FI

4. LES PATHOLOGIES du GR4.1 Généralités sur les ANEMIES

Diminution du taux Hb circulanteAttention: situation de fausse anémie, conditions physiologiques où la diminution de Hb témoigne d’une importante hémodilution (grossesse, perfusions massives, splénomégalie avec séquestration, œdèmes généralisés)

•Tableau clinique des anémies: les symptômes sont la conséquence de l’hypoxémie et sont extrêmement variables, fonction de l’ intensité de l’anémie, rapidité d’installation de l’anémie, âge, état cardiovasculaire, …

pâleur (cutanéo)-muqueuse, dyspnée, tachycardie, asthénie, vertiges,…

•Mécanismes physiopathologiques:

-insuffisance de production des GR ou diminution de érythropoïèse ou de synthèse Hb

-perte trop importante de GR par hémorragies

-hyper-hémolyse non compensée

-inflammation

•Diagnostic biologique anémie par Taux Hb, puis Orientation par :

-Numération Réticulocytes sanguins:

> 150 000/mm3 , anémie régénérative, (souvent cause périphérique)

< 150 000/mm3 , anémie arégénérative, (souvent cause centrale)

-VGM: Anémie microcytaire ou macrocytaire

-TCMH: Anémie normochrome ou hypochrome

•Examens complémentaires

-frottis sanguins:anomalies morphologiques GR, présence érythroblastes

-dosages concernant Métabolisme du Fer, Vit B12, Folates

-dosages Bilirubine libre, Haptoglobine

-dosages des protéines de l’inflammation: CRP (C-Réactive Protéine)

-Électrophorèse de Hb

-Test de Coombs (recherche Ac anti-érythrocytaires)

-dosages activités enzymatiques G6PDH, PK

-etc…

4-2 ANEMIES REGENERATIVES

4.2.1 Anémies hémorragiques

4.2.2 Anémies hémolytiques: peuvent être

intra-vasculaires (souvent aiguës)

extra-vasculaires (souvent chroniques)

A-Anémie hémolytiques corpusculaires: anomalies mb ou Hb, déficits enzymatiques, origines constitutionnelles (sauf HPN)

A.1-Anomalies de la Membrane

• Sphérocytose héréditaire (maladie de Minkowski-Chauffard): déficits variés en protéine de mb (ankyrine, spectrine, bande 3, protéine 4.2), avec dysfonctionnement des ATPases (entrée Na+, et eau), présence de microsphérocytes

•Elliptocytose héréditaire: anomalie spectrine

• Hémoglobinurie Paroxystique Nocturne (HPN): sensibilité anormale au complément (déficit en inhibiteur)

Sphérocytose héréditaire ou maladie de Minkowski-Chauffard

Anémie hémolytique constitutionnelle la plus fréquente chez les sujets blancs d'Europe Centrale et du Nord, et d’Amérique du Nord (rare chez la race noire)

Déficit ou anomalie qualitative des chaînes d’ankyrine (40% des cas déficit combiné en ankyrine + spectrine), ou de spectrine (30%) ou de bande 3 (20%). Transmission autosomale dominante (ou récessive pour certaines formes).

Signes cliniques d'intensité variable, ce qui conduit à un diagnostic dès la naissance, dans l'enfance, ou à l'âge adulte: pâleur, fatigue, irritabilité, subictère, splénomégalie, lithiase biliaire, crises hémolytiques ictériques douloureuses suite à une infection.

Anémie normocytaire normochrome très régénérative.

Anomalie sur le frottis : microsphérocytose abondante

Hyperbilirubinémie et hypohaptoglobinémie

Myélogramme montrant un hyperplasie érythroblastique

Examens complémentaires de certitude:

Électrophorèse des protéines membranaires de GR

Cytométrie de flux: marqueur fluorescent Eosine-5-maléimide (EMA) de la protéine bande3

Anciens tests de confirmation:

-Résistance globulaire osmotique diminuée

-Auto-hémolyse spontanée in vitro à 37°C augmentée, et corrigée par le glucose

Fragilité osmotique

A.2- Anomalies de l’Hémoglobine

A.2.1-Anomalies quantitatives constitutionnelles de la synthèse de globine

•Syndromes Thalassémiques: diminution ou absence de synthèse d'une ou plusieurs chaînes de globine : -Thalassémies et -Thalassémies.

•Les -Thalassémies

Populations : Bassin méditerranéen (Grèce, Italie du Sud, Sicile, Sardaigne, Afrique du Nord), Asie du Sud-Est, Moyen Orient, Afrique noire, Antilles, Noirs américains.

Altérations génétiques : 150 mutations ponctuelles connues (délétions plus rares), affectant le promoteur des gènes , les mécanismes d'excision-épissage, ou le signal de terminaison de traduction.

thalassémie majeure ou maladie de Cooley

Anémie n'apparaissant pas à la naissance car synthèse HbF restant majoritaire, donc diagnostic établi entre 3 mois et 18 mois.

Anémie sévère (Hb entre 4 et 7g/dl), microcytaire et hypochrome, peu régénérative.

Anomalies sur le frottis caractéristiques : microcytose, poïkylocytose, elliptocytes, hypochromie, annulocytes et hématies cibles, ponctuations basophiles, et érythroblastose sanguine (imposant la correction de la numération leucocytaire).

Anémie hypersidérémique, et Ferritine élevée

Anémie légèrement hémolytique car Bilirubine augmentée

Myélogramme montrant une hyperplasie érythroblastique considérable. Coloration de Perls montrant des sidéroblastes et des macrophages très chargés en fer.

Examens complémentaire de certitude: Electrophorèse de Hémoglobine

Présence HbF 50 à 95%, HbA absente, ou HbA 5 à 45% si +-Thalassémie,

HbA2 légèrement augmentée 2 à 7%.

Signes radiologiques montrant des déformations squelettiques (un épaississement osseux de la voûte du crane par ex.) et une ostéoporose généralisée.

Signes cliniques : Pâleur cutanéo-muqueuse, subictère, aspect mongoloïde du faciès, retard staturo-pondéral, hépato-splénomégalie. Pronostic vital menacé (espérance de vie sans traitement 20-30 ans), complications liées à l'hypoxie et à la surcharge en fer.

Mécanisme physiopathologique : accumulation des chaînes favorise apoptose des érythroblastes, entraînant une hémolyse intra-médullaire, une érythropoïèse inefficace et l'hémolyse prématurée de hématies dans la circulation. Il en résulte hyperplasie des os plats, responsable de déformations, érythropoïèse extra-médullaire avec hépato-splénomégalie. La surcharge en fer est aggravée par l'augmentation de l'absorption digestive du fer et les traitements par transfusions.

Electrophorèse de Hb à pH alcalin

Témoins de migration Hb

HbAHbFHb S

HbC, HbA2

Sang Normal

HbA 95-97,5%

HbA2 < 3%Anhydrase carbonique

-Thalassémie hétérozygote

Forme mineure : Anémie modérée microcytaire et hypochrome, peu régénérative. Hb A2 > 3%, et HbF 1 à 5%. Forme clinique très atténuée de la maladie de Cooley.

Forme minime : Pseudopolyglobulie microcytaire et hypochrome sans anémie, HbA2 > 3%. Porteur inapparent de la maladie, cliniquement asymptomatique, diagnostic au hasard à un âge avancé, parfois au cours d'une enquête familiale après dépistage d'un enfant atteint de la maladie de Cooley

-Thalassémies homozygotes

Mutation portant sur les 2 gènes : 0-Thalassémie si aucune chaînes produites ou +-Thalassémie si seulement diminution de production des chaînes .

Thalassémie intermédiaire

Forme atténuée de la maladie de Cooley, définition strictement clinique représentant 10% des -Thalassémies homozygotes.

Anémie modérée, bien supportée, sans déglobulisation rapide, HbF augmentée. Croissance normale, mais retard pubertaire.

- Hémoglobinose H : délétions de 3 gènes (--/-). Anémie microcytaire hypochrome, régénérative, et hémolytique, avec corps de Heinz. HbA 70%, HbH 10 à 30 %, traces Hb Bart's. Croissance normale, retard pubertaire.

- -thalassémies mineures :

délétion de 2 gènes en cis (--/) : 0-thalassémie hétérozygote

délétion de 2 gènes en trans (-/-) : +-thalassémie homozygote

Microcytose sans anémie, ou pseudopolyglobulie microcytaire et hypochrome. Electrophorèse de l'Hb normale chez l'adulte, parfois HbA2 < 2,5%. Naissance Hb Bart's 5%. Cliniquement asymptomatique.

- -thalassémie silencieuse : délétion d'un gène (-/), +-thalassémie hétérozygote. Electrophorèse de l'Hb: à la naissance Hb Bart's 1%, normale chez l'adulte. Cliniquement et biologiquement asymptomatique.

• Les -Thalassémies

Altérations génétiques: délétions, (rarement mutations), d'un ou plusieurs des 4 gènes

Populations: Sud-Est asiatique (Thaïlande, Laos, Vietnam), Afrique noire, Bassin méditerranéen, Moyen-Orient.

- Délétions des 4 gènes : létale, mort in utero ou à la naissance par anasarque foeto-placentaire. Anémie sévère macrocytaire, Hb Bart's (4) 80%, HbH (4) 10%, Hb Portland(22) 10%

A.2.2-Anomalies qualitatives constitutionnelles de la structure de la globine

appelées aussi Hémoglobinoses, il existe plus de 400 types d'Hb mutées, toutes n'ayant pas une signification clinique.

La Drépanocytose (HbS)

Maladie constitutionnelle de l'Hb caractérisée par une anomalie de structure de la chaîne de globine aboutissant à la production d'une hémoglobine anormale l'HbS. C'est la plus fréquente des Hémoglobinopathies.

Population: sujets noirs de l'Afrique centrale et occidentale (40% dans certaines ethnies), Amérique du Nord et du Sud, Antilles. Plus rare chez les sujets blancs du pourtour méditerranéen (Sicile, Grèce, Turquie) et au Moyen Orient, Inde.

Mécanismes génétiques: l'HbS, tétramère 22, chaînes de globine anormales par remplacement de l'acide glutamique n°6 par une valine, résultat d'une mutation d'un codon GAG en GTG. Transmission de mode autosomique récessif.

Conséquence de l'HbS sur l'hématie: modification de la configuration spatiale de l'Hb, et formation de polymères d'Hb en situation de désoxygénation. La polymérisation est responsable d'une déformation du globule rouge en faucille (falciformation) et d'altérations membranaires à l'origine d'une augmentation d'activité procoagulante. et d'une déshydratation cellulaire par déséquilibre des perméabilités au Na+/K+.

Drépanocytose homozygote HbS/HbS

Diagnostic vers 6 mois-1an quand HbF disparaît: l'HbF inhibe la polymérisation de l'HbS dans le GR, et chez les drépanocytaires le taux d'HbF à 2-3 mois peut être augmenté jusqu'à 40%.

Anémie ± sévère (7-9 g/dl) normochrome normocytaire, très régénérative.

Anomalies sur frottis : poïkylocytose, quelques drépanocytes spontanés, corps de Jolly, érythroblastose.

Hyperleucocytose (15-20.103 /mm3avec polynucléose neutrophile.

Hypersidérémie sauf carence associée.

Hyperbilirubinémie.

Myélogramme montrant une érythroblastose massive.

Examens complémentaires de certitude: Electrophorèse de l'Hb:

HbA absente, HbS 75 à 95%, HbA2 2 à 4%, HbF 1à 15%.

Test de falciformation (ou d'Emmel) au métabisulfite de Na

Le globule rouge drépanocytaire perd ses propriétés de déformabilité ce qui conduit à une hémolyse prématurée, et la présence de drépanocytes dans la circulation augmente la viscosité, et provoque des accidents vaso-occlusifs.

Pistes 1 et 5 Sang normal

Pistes 2, 3, 4, 6, 7

Drépanocytose homozygote

HbA

HbA2

HbF 10,3%

HbS 85,6%

HbA2 4,1%

- 

Signes cliniques : Pâleur, subictère conjonctival, splénomégalie chez le jeune enfant, développement staturo-pondéral harmonieux mais légère diminution de poids, retard pubertaire modéré.

Signes radiologiques : os de la voûte du crâne épaissis, os courts des mains et pieds élargis, diaphyses os longs amincies, rachis ostéoporotiques.

Complications aiguës : à l'origine d'un pic de mortalité entre 1et 3 ans.

Crises drépanocytaires douloureuses, spontanées ou déclenchées par efforts, stress, état fébrile, hypoxie: correspondant à des accidents vaso-occlusifs ischémiques des membres, du thorax, de la rate, de l'intestin, du rein, accompagnées de priapisme, nausées et vomissement, plus graves si infarctus pulmonaire, hépatique, AVC…

Infections: pneumopathies, septicémies, méningites (svt à S. pneumoniae), ostéomyélites à Salmonelles.

Anémie aggravée par carence en fer/folates (si malnutrition), ou par crise de déglobulisation rapide, par séquestration splénique

Complications chroniques: conséquentes aux accidents ischémiques, ulcérations malléolaires, ostéonécroses têtes fémorales et humorales, rétinopathies, insuffisance respiratoire cardiaque et rénale, conséquentes à l’hémolyse chronique lithiase biliaire, infections virales post-transfusionnelles

Probabilité survie à 20 ans: 85%

Drépanocytose hétérozygote HbS/HbA

Peu symptomatique sauf infarctus splénique en situation d'hypoxie sévère.

Hémogramme normal mais Test de falciformation positif

Electrophorèse de l'Hb: HbA 55 à 60%, HbS 40 à 45%, HbA2 2 à 3%

Autres Hémoglobinoses  

- Hémoglobinose C: Afrique de l’Ouest, Inde, USA, HbC tétramère 22, chaînes de globine anormales par remplacement de l'acide glutamique n°6 par une lysine. Anémie modérée, hypochrome à hématies cibles, de bon pronostic.

-Hémoglobinose E: Sud-Est asiatique, HbE tétramère 22, chaînes de globine anormales par remplacement de l'acide glutamique n°26 par une lysine. Anémie microcytaire hypochrome à hématies cibles.

-Hémoglobinose D Punjab : Nord-Ouest Inde, Hb Punjab tétramère 22, chaînes de globine anormales par remplacement de l'acide glutamique n°121 par une glutamine. Anémie microcytaire hémolytique.

Hétérozygotes composites HbS/HbC : symptomatologie plus modérée que la drépanocytose homozygote, complications moins fréquentes, mais thromboses oculaires fréquentes. Electrophorèse : quantités égales HbS et HbC, HbF 2 à 6%.

Hétérozygotes composites HbS/-Thalassémies : retard de croissance, retard pubertaire, splénomégalie comme dans une -thalassémie homozygote avec crises douloureuses et hémolytiques de la drépanocytose. Formes les plus sévères chez les sujets blancs (Italie du sud, Grèce). Anémie microcytaire hypochrome. Electrophorèse de l'Hb: HbA 10-30% ou absente, HbF 5 à 15%, HbA2 4 à6%.

A.3- Déficits enzymatiques

•Déficit en Glucose 6 Phosphate DésHydrogénase (G6PDH)

Maladie constitutionnelle à transmission autosomale récessive liée au sexe.

Hommes atteints, Femmes porteuses, parfois atteintes si homozygotes.

Polymorphisme génétique avec plus de 400 variants moléculaires de l'enzyme, donc déficit plutôt qualitatif avec polymorphisme des signes cliniques. C'est l'enzymopathie la plus répandue dans le monde avec 420 millions d'individus déficitaires, mais selon l’OMS, 4% seulement auraient un risque de pathologie potentiel.

Population: Africains, Noirs Américains, Antillais, populations du Moyen-Orient et du Bassin méditerranéen, Asiatiques. Sous-estimé en Europe du nord et de l'ouest. En France le nombre de déficitaire est évalué à 250 000. Parmi les variants enzymatiques déficitaires décrits, la classification OMS basée sur le niveau d’activité enzymatique G6PDH dans les globules rouges et les manifestations cliniques décrit les déficits suivants:

Classe 1 : déficit sévère 1 à 2 % d’activité G6PDHClasse 2 : déficit 3 à 10 % d’activité G6PDH (correspondant souvent aux

populations du bassin méditerranéen)Classe 3 : déficit modéré 10 à 40 % d’activité G6PDH, forme la plus

répandue (correspondant souvent aux populations africaines) Facteurs déclenchant l'hémolyse: tout phénomène oxydant.Médicaments (n>150) antipaludéens, analgésiques, antibiotiques, antihelminthiques, aspirine, vit.C, Infections bactériennes ou virales, acidose diabétiqueIngestion de fèves ou inhalation du pollen de fèves, émanation de naphtalène Signes cliniques: chez des sujets apparemment sains et sans anomalies hématologiques, en qq heures à 3 jours, se déclenchent une asthénie brutale, fièvre, douleurs abdominales et lombaires, hémoglobinurie rouge sombre, ictère, splénomégalie.

Signes biologiquesAnémie normochrome normocytaire, très régénérative 4 à 6 jours après la crise hémolytique.

Présence de corps de Heinz (précipités d'Hb) visibles avec une coloration vitale comme celle utilisée pour la numération des réticulocytes.

Hyperbilirubinémie et hypohaptoglobinémie et Hypersidérémie

Dosage de l'activité G6PDH sur un lysat de GR, diminuée (< 65% de l'activité normale), si le test est réalisé en dehors d'une crise hémolytique avec forte réticulocytose, sinon activité pouvant être normale en raison de la richesse en enzyme des réticulocytes.

Fluorescent Spot Test : test de dépistage néonatal

B-Anémies hémolytiques non corpusculaires: maladies acquises, hémolyse induite par agression externe

B.1-Anémies hémolytiques d’origine immunologique

-post-transfusionnelles, MHNN, par incompatibilité

-AHAI: Auto-Ac (« chauds ou froids ») anti-Ag de gps sanguins apparaissant ds infections virales,MAI,médicaments, tumeurs…

-AH immuno-allergiques origine médicamenteuse

B.2-Anémies hémolytiques d’origine toxique: médicaments, venins, champignons, dérivés benzéniques, arsenic, PLOMB Saturnisme: Pb conduit à inhibition ALA synthétase et Héme synthétase, accumulation ALA ds sang et urines. Diminution capacité fixation du fer, troubles de maturation des réticulocytes

B.3-Anémies hémolytiques d’origine infectieuse: C.perfringens, Plasmodium

B.4-Anémies hémolytiques d’origine mécanique: destruction intra-vasculaire, présence de schizocytes, cas des prothèses valvulaires cardiaques, ou microangiopathies (vaisseaux altérés) de HTA, cancers, purpura thrombotique et thrombocytopénique, et Syndrome hémolytique et urémique de l’enfant

4-3 ANEMIES AREGENERATIVES4-3-1 Carence en Fer (carence martiale)

-pertes en fer par hémorragies chroniques (majoritairement d’origine gynécologique ou digestives)

-insuffisance d’apport lors d’alimentation déséquilibrée (régimes multiples, personnes âgées)

-augmentation des besoins non compensée (grossesses rapprochées, prématuré, adolescence)

-troubles de l’absorption si lésion digestives

Installation insidieuse, étalée sur plusieurs mois, donc anémie "bien tolérée", jusqu'à l'épuisement des réserves médullaires.

Développement en plusieurs étapes : d'abord carence latente en fer avec anémie normochrome et normocytaire, puis carence fonctionnelle avec anémie hypochrome et microcytaire.

Anémie arégénérative + Thombocytose modérée + parfois neutropénie.

Anomalies visibles: anisocytose, poïkylocytose, microcytes, hypochromie, cellules cibles.

Anémie franche (souvent Hb entre 6 et 10g/dl),

Anémie hyposidérémique (Fer souvent < 300µg/l).

Transferrine très élevée (> 3,5g/l)

Coefficient de Saturation très diminué (souvent < 10%).

Ferritine plasmatique effondrée (souvent < 10 µg/l).

Rq : IDR > 15: marqueur plus précoce que VGM ?

Coloration de Perls, sur frottis médullaire, inutile: fer médullaire macrophagique et sidéroblastique épuisé.

4-3-2 Anémie inflammatoire

Tout syndrome inflammatoire (infectieux, auto-immun) chronique conduit à une séquestration du fer par les macrophages, avec livraison difficile du fer aux érythroblastes

Syndrome anémique peu intense souvent détecté après la cause inflammatoire.

Anémie modérée (Hb entre 9 et 11g/dl) longtemps normocytaire et normochrome puis discrètement microcytaire (rarement VGM < 75fl) et faiblement hypochrome (rarement TCMH < 24pg).

Anémie arégénérative, avec anomalies légères sur frottis.

Souvent Thrombocytose, et Polynucléose neutrophile.

Anémie hyposidérémique (Fer rarement < 300µg/l).

Transferrine faiblement diminuée

Coefficient de Saturation normal à faiblement diminué (rarement < 20%).

Ferritine plasmatique normale, parfois augmentée.

Syndrome biologique inflammatoire : VS augmentée, Protéines plasmatiques de l'inflammation élevées (CRP, Fibrinogène, Haptoglobine …), globulines sériques et 2globulines augmentées…Coloration de Perls, sur frottis médullaire, inutile: fer médullaire sidéroblastique diminué, mais séquestration macrophagique du Fer en réserve.

4-3-3 Anémies mégaloblastiques par carence vitaminique Folates et/ou B12

•Carence en vit B12:

-troubles de l’absorption (gastrectomie, anomalie du récepteur iléal du FI, lésions inflammatoires intestinales ou pancréatiques)

Maladie de Biermer: MAI avec Auto Ac anti FI

-rarement une carence par apport insuffisant

•Carence en folates:

-très souvent insuffisance d’apport lors accroissement des besoins (grossesse, hémolyse, hémorragie, infections), ou malnutrition

-troubles de l’absorption (maladies inflammatoires intestinales, résection,…)

-défaut d’utilisation des folates: alcoolisme, médicaments antifoliques

Signes cliniques habituels de l'anémie, mais d'installation très progressive (plusieurs mois), associés à glossite, diarrhées, stérilité, et un syndrome neurologique si carence en vit. B12.

Anémie sévère (Hb souvent < 8g/dl), macrocytaire ou mégalocytaire (VGM souvent > > 110fl), normochrome, arégénérative.

Anomalies sur frottis nombreuses : Anisocytose, Poïkylocytose, Corps de Jolly…

Pancytopénie : Erythropénie, Leuco-Neutropénie à PN hypersegmentés(> 6 lobes) et de volume augmenté. Thrombopénie avec anisocytose plaquettaire.

Anémie hypersidérémique avec Coefficient de Saturation augmenté.

Anémie légèrement hémolytique à bilirubine en augmentation.

Myélogramme : prédominance érythroblastique et mégaloblastique ("moelle bleue") avec asynchronisme de maturation nucléo-cytoplasmique. Nombreux érythroblastes détruits.

Exploration vitaminique :

Vitamine B12 sérique et/ou Folates sériques diminués.

Folates érythrocytaires diminués.

Test de Schilling d'absorption de la vit B12 perturbé si anomalie du facteur intrinsèque ou présence d'Ac anti-facteur intrinsèque.

Test d'incorporation de thymidine tritiée dans les cellules médullaires positif si carence Vit B12 et/ou folates.

4-3-4 Anémies hypoplasiques: insuffisance de production des cellules myéloÏdes

-atteinte de l’ensemble des cellules souches: aplasies médullaires, conduisant à une pancytopénie

origine toxique: radiations ionisantes, benzène, anticancéreux, sulfamides,…

origine infectieuse: hépatites, tuberculose,…

aplasie génétique: maladie de Fanconi

origine idiopathique

-envahissements leucémiques conduisant à une raréfaction de la lignée érythroblastique dans la moelle au dépens de la prolifération cancéreuse

-atteinte uniquement des progéniteurs érythroïdes: érythroblastopénies pures (parvovirus B19, chloramphénicol)

-Anémies Réfractaires des Myélodysplasies: syndromes pré-leucémiques avec hyperplasie lignée érythroblastique mais érythropoïèse inefficace avec anomalies

4-4 Les Surcharges en Fer : Hémochromatoses, accumulation sanguine et organiques du fer, conduisant à insuffisances fonctionnelles (foie, cœur, rein, pancréas…)

-primaires: Hémochromatose génétique : dérégulation de l’absorption intestinale du Fer

-secondaires: transfusions chroniques, alcoolisme ou autre cytolyse hépatique, mauvaise utilisation du fer (thalassémies, anémies

réfractaires sidéroblastiques)

4-5 Les Polyglobulies

•Définition: augmentation Volume globulaire total

•Orientation: augmentation GR, Hb, Ht

•Confirmation: mesure Volume érythrocytaire total par dilution d’hématies marquées au Chrome 51 N: H 33 3 ml/kg, F 25 3 ml/kg

•Fausses polyglobulies: hémoconcentration (augmentation GR, Hb, Ht, mais Vol. Glob. Total normal) par perte plasmatique, ou pseudo-polyglobulie de certaines thalassémies (augmentation GR mais GR microcytaire, donc Ht normal)

•Polyglobulie primitive (ou maladie de Vaquez): syndrome myéloprolifératif classé dans les hémopathies malignes

•Polyglobulies secondaires: conséquence d’une augmentation de sécrétion d’érythropoïétine

-suite à hypoxie tissulaire:

-altitude

-insuffisances respiratoires chroniques

-maladies cardiaques

-tabagisme chronique

-suite à production anormale:

-tumeurs rénales, cervelet, cancers ovariens, hépatiques