université des antilles et de la guyane · 4 À mes directeurs de thèses a philippe connes, pour...
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Université des Antilles et de la Guyane
Faculté de sciences exactes et naturelles
Thèse
Pour l’obtention du grade de
Docteur de l’université des Antilles et de la Guyane
Discipline : Sciences de la vie
Par
Yann LAMARRE
IMPLICATION DE L’ HEMORHEOLOGIE DANS LA
PHYSIOPATHOLOGIE DE LA DREPANOCYTOSE
Soutenue le 17 décembre 2013, à l’Université des Antilles et de la Guyane
Thèse Dirigée par : le Docteur Philippe CONNES et le Docteur Marie-Dominique HARDY-DESSOURCES
JURY
Pr. Yves BEUZARD CEA-iMETI Rapporteur
Pr. Samir K. BALLAS Thomas Jefferson University Rapporteur
Dr. Marie-Dominique HARDY-DESSOURCES Inserm UMR S665/UAG
Dr. Philippe CONNES Inserm UMR S665/UAG
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REMERCIEMENTS
J’adresse mes sinceres remerciements et ma profonde gratitude
Au jury de thèse
À Monsieur le Professeur Yves BEUZARD, qui me faites l’honneur de juger les
travaux de cette thèse en la qualité de rapporteur. Soyez assuré de ma reconnaissance
pour l’intérêt que vous témoignez à ces travaux. C’est un honneur que ces travaux soient
jugés par spécialiste dont l’expertise est mondialement reconnue. Je vous adresse ma
profonde gratitude.
À monsieur le Professeur Samir BALLAS, pour avoir accepté d’être l’un des
rapporteurs. Je vous adresse mes remerciements pour prêter votre expertise à
l’évaluation des travaux présentés au cours de cette thèse. C’est un honneur pour moi de
pouvoir vous compter parmi les membres de ce jury.
À madame le docteure Marie-Dominique HARDY-DESSOURCES qui m’a fait
l’honneur de codiriger cette thèse. Merci de m’avoir permis de mener à bien ces projets.
Merci aussi pour ces précieux enseignements, votre grande discrétion et votre grande
disponibilité, des atouts essentiels qui m’ont permis de m’épanouir dans le monde de la
recherche. Trouvez ici l’expression de ma vive reconnaissance et de mon profond
respect.
À monsieur le Docteur Philippe CONNES qui m’a fait l’honneur de codiriger cette
thèse pour m’avoir permis de réaliser cette expérience hors normes. Merci pour cette
initiation dans le monde de l’hémorhéologie. Pour être à l’origine de ce travail, de
m’avoir guidé et encouragé dans sa réalisation. Votre dynamisme et votre compétence
ont fortement contribué à ce résultat. Cette aventure fut riche d’enseignements et je
vous en suis pleinement reconnaissant.
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À mes directeurs de thèses
A Philippe CONNES, pour ton encadrement, ta grande disponibilité et ton
immense patience. Je t’adresse ma profonde gratitude pour m’avoir permis de réaliser
cette expérience au sein de cette équipe. Pour la qualité de tes conseils. Je te remercie
pour la confiance accordée, et ce dès le début, de la réalisation de ce travail. Sois assuré
de toute ma gratitude et de mes sincères remerciements.
À Marie-Dominique Hardy-Dessources, responsable du laboratoire pour sa
grande discrétion patience et son grand calme, sa bonne humeur et pour cette qualité,
jamais un mot plus haut qu’un autre. Pour la démonstration de ton appui soutenu qui
permet de progresser avec encore plus d’assurance. Ton soutien et ton écoute ont été
précieux tout au long de ce travail.
À monsieur le Docteur Marc Romana, pour ses grandes qualités humaines, sa
rigueur scientifique, ses conseils et ses encouragements.
À madame le docteure Lisiane Keclard-Christophe, pour ses encouragements
et surtout d’avoir partagé avec moi un savoir non livresque, de m’avoir permis de vivre
des expériences parathèse hors inespérées. Ces dernières ont fortement contribué à ma
forger ma vision plus globale du monde de la recherche.
À madame le Docteur Monique Decastel, mes discussions avec toi furent riches.
À madame Marie-Laure Blondeau, je te remercie pour cette disponibilité, son
aide et ses encouragements tout au long de cette thèse et surtout pour ces souhaits
formulés pour mon futur.
À madame le Docteur Tarer Vanessa, pour son accompagnement méthodique,
rigoureux et méticuleux au cours de ces études et pour ces visites surtout celles du
vendredi « les updates » de la semaine, pleines de leçons et d’encouragements. Un grand
merci à toi Vanessa.
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À monsieur Benoît Tressière, notre data manager, à mes yeux c’est une compétence
hors pair que de pouvoir manipuler autant de chiffres en un clic de souris et d’être
toujours prêt, avec toi notre notion de « vite » prend d’autres dimensions. Merci pour
cette disponibilité et cette générosité. Je retiendrai tes phrases : « … comment puis-je
d’aider ? » Ou encore « …qu’est ce que tu veux faire avec ces chiffres ? » Merci à toi
Benoît
À vous tous je vous remercie vous donnez des couleurs à ce laboratoire et avez permis
de rendre ce « rite de passage » un peu moins difficile, un bel exemple de rouages qui
fonctionnent encore très bien. Je souligne que c’est une chance incommensurable que
j’ai eu d’évoluer à vos côtés. Je tiens à vous remercier et j’adresse ma profonde gratitude
pour l’implication de tous ceux qui m’ont supporté au cours de ces années en me
permettant de compléter cette étape. À tous ceux qui ont permis la réalisation de ce
travail.
Merci à l’équipe du centre de référence de drépanocytose
À madame le Docteur Nathalie Lemonne, il a été très enrichissant de collaborer
avec toi et surtout parce que cela a été un vrai plaisir de travailler à tes côtés. Tu as
toujours trouvé un moment à nous accorder, pour répondre à une question ou pour
rendre possible des manipulations.
À madame le docteure Danielle Mougenel, débuter mes journées à tes cotés au
cours de ces un an et demi à été l’une des parties les plus marquantes de cette
expérience de celles qui permettent de répondre à des questions très complexes. Merci
pour ces enseignements pour ces retours d’expériences.
À Nathalie Negrit, Brigitte Guillonet et Patrick, chapeau bas grâce à vous aussi
que j’ai pu écrire cette petite histoire. Je tiens à saluer particulièrement Natalie pour
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cette collaboration. Sans oublier Alix Bibrac malgré des débuts difficiles, nous avons su
rapidement nous accorder pour échanger et collaborer. J’ai pu compter sur vous bien
des fois.
Au Docteur Lydia Doumdo pour sa bonne humeur ces petites discussions qui
permettent de replacer une connaissance et Marie Pétras pour sa collaboration au
cours de ces études. Ainsi qu’à toute l’équipe du service d’hôpital de jour pédiatrique du
CHU pour leur engagement et leur accueil, merci mesdames
Cette expérience était sans compter sur cette équipe de ces drôles de dames. Il est rare
de croiser une telle composition. Géranie Gaspard, souriante et toujours prête à vous
aider quand vous ne savez par exactement à qui demander un renseignement. Monique,
Sylvie et madame Moueza. Ces personnes sont celles qui ont rythmé mes moments
passés au centre. Toujours une attention délicate à mon adresse. Et la dernière
expérience en date, du mois d’octobre, m’a confirmé qu’il fait bon de travailler à vos
côtés.
À Karine et Sandrine elles ont permis de rattraper bien des fois des échantillons que
nous avions cru perdus.
Et à Monsieur le Docteur Christian Saint-Martin. Il n’y avait pas de problème sans
solutions avec vous. Toutes les fois où se présentait une question difficile,
Monsieur Saint-Martin avait une solution, au pire il avait une piste. Merci pour votre
engagement, et votre passion.
À mes collègues et amis
Danitza, Marie-Claude, Marie-Laure, Cédric, Laurent, Xavier Régine, kizzy, Stella et
Stéphane, je ne vous oublie pas. Je vous remercie parce que nous nous sommes
soutenus au cours de ces dernières années, mais surtout pour les bons moments de
partage que nous avons passés ensemble. Certains d’entre vous sont devenus des amis,
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je suis convaincu que nos routes se croiseront encore, peut être dans un contexte hors
« du travail de science ».
Sur les derniers mètres très difficiles, j’ai pu compter sur les encouragements du
Docteur Ferdinand Séverine qui a dû me supporter au cours de ces derniers mois.
Je ne peux terminer sans remercier David M. qui a été présent tout au long de mon
cursus universitaire il a été un élément important de ce parcours.
Ces travaux n’auraient pas pu se réaliser sans le soutient financier de deux partenaires à
savoir la région Guadeloupe et l’Inserm qui m’ont octoyé cette bourse.
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Je dédie cette thèse
A ma famille
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TABLE DES MATIÈRES LISTE DES ABREVIATIONS ...................................................................................................................................... 12 LISTE DES FIGURES ET DES TABLEAUX .......................................................................................................... 13 AVANT-PROPOS............................................................................................................................................................. 15
A. LA DREPANOCYTOSE : UNE HEMOGLOBINOPATHIE COMPLEXE .................................................................... 17
I. HISTORIQUE ............................................................................................................................................ 18
II. ÉPIDEMIOLOGIE ET REPARTITION MONDIALE ......................................................................... 21 1. Drépanocytose et paludisme ............................................................................................................................ 21 2. Répartition dans le monde ................................................................................................................................ 22 3. Répartition en France hexagonale ................................................................................................................ 22 4. Situation en Guadeloupe .................................................................................................................................... 23
III. L’HEMOGLOBINE ET SES VARIANTES........................................................................................... 24 1. Structure protéique de l’hémoglobine ......................................................................................................... 24 2. Organisation des gènes globines .................................................................................................................... 25 3. Le locus α- globine : famille des gènes α-globine ................................................................................... 26 4. Le locus β-globine ................................................................................................................................................. 26 5. Les hémoglobinopathies .................................................................................................................................... 27 6. Les syndromes drépanocytaires majeurs ................................................................................................... 27
IV. L’HEMOGLOBINE S ET L’HEMOGLOBINE C .................................................................................. 29 1. La polymérisation de l’hémoglobine S ........................................................................................................ 29 2. La cinétique de polymérisation de l’HbS .................................................................................................... 30 3. Les propriétés de l’hémoglobine C................................................................................................................. 31 4. De l’érythrocyte au drépanocyte .................................................................................................................... 32
V. BASES HEMORHEOLOGIQUES ET CARACTERISTIQUES DANS LA DREPANOCYTOSE. ... 43 1. Notions de base ...................................................................................................................................................... 43 2. La viscosité sanguine ........................................................................................................................................... 46 3. Facteurs modulant la viscosité sanguine ................................................................................................... 47 4. Viscosité sanguine et résistances vasculaires .......................................................................................... 54 5. Hémorhéologie et drépanocytose .................................................................................................................. 57
B. LA DREPANOCYTOSE, UNE HEMOGLOBINOPATHIE AUX COMPLICATIONS MULTIPLES : PHYSIOPATHOLOGIE DE LA DREPANOCYTOSE ............................................................................................................ 60
I. LA VASO-OCCLUSION, PHENOMENE CARACTERISTIQUE DE LA DREPANOCYTOSE ........ 61 1. La crise vasoocclusive ......................................................................................................................................... 61 2. Mécanisme basique de la vaso-occlusion ................................................................................................... 62 3. Un mécanisme plurifactoriel ........................................................................................................................... 63
II. QUELQUES COMPLICATIONS MAJEURES DE LA DREPANOCYTOSE ..................................... 71 1. Le syndrome thoracique aigu .......................................................................................................................... 71 2. L’ostéonécrose ........................................................................................................................................................ 74 3. La rétinopathie drépanocytaire ..................................................................................................................... 77 4. L’hypertension artérielle dans la drépanocytose ................................................................................... 80 5. L’ulcère de jambe .................................................................................................................................................. 82 6. Les atteintes rénales dans la drépanocytose ............................................................................................ 83
III. COMPLICATIONS DREPANOCYTAIRES : VERS UNE CLASSIFICATION EN DEUX PHENOTYPES .................................................................................................................................................. 85
1. Le phénotype hémolytique ................................................................................................................................ 86 2. Le phénotype -visqueux-vaso-occlusif- ........................................................................................................ 94
C. CONTEXTE SCIENTIFIQUE ET OBJECTIFS ............................................................................................................ 95 D. RESULTATS ............................................................................................................................................................. 98
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1. ETUDE 1 : FACTEURS DE RISQUES HEMORHEOLOGIQUES DU SYNDROME THORACIQUE AIGU ET DE LA CRISE VASO-OCCLUSIVE CHEZ LES ENFANTS DREPANOCYTAIRES SS ET SC. 99
2. ETUDE 2 : LE RISQUE D’OSTEONECROSE EST IL MAJORE PAR L’AUGMENTATION DE LA DEFORMABILITE ERYTHROCYTAIRE CHEZ LE DREPANOCYTAIRE SS ? .................................. 109
3. ETUDE 3 : LA RETINOPATHIE PROLIFERATIVE SEVERE EST ASSOCIEE A UNE HYPERVISCOSITE SANGUINE CHEZ LES DREPANOCYTAIRES SC MAIS PAS CHEZ LES SS. .. 115
4. ETUDE 4 : LE GENRE, LA VISCOSITE SANGUINE ELEVEE, UN INDICE DE MASSE CORPORELLE AUGMENTEE ET UN TAUX ELEVE DE TRIGLYCERIDES SONT DES FACTEURS DE RISQUE DE L’HYPERTENSION ARTERIELLE RELATIVE DANS LA DREPANOCYTOSE HOMOZYGOTE. ............................................................................................................................................. 125
5. ETUDE 5 : RELATION ENTRE LES RESISTANCES VASCULAIRES SYSTEMIQUES, LA RHEOLOGIE SANGUINE ET LE MONOXYDE D’AZOTE CHEZ LES ENFANTS DREPANOCYTAIRES SS ET SC. ................................................................................................................. 133
6. ETUDE 6 : L’ALPHA THALASSEMIE PROTEGE LES PATIENTS DREPANOCYTAIRE DE LA MACRO ALBUMINURIE VIA SES EFFETS SUR LES PROPRIETES RHEOLOGIQUES DES GLOBULES ROUGES. .................................................................................................................................... 146
7. ETUDE 7 : DIMINUTION DU RATIO HEMATOCRITE/VISCOSITE SANGUINE ET AUGMENTATION DU TAUX DE LACTATE DESHYDROGENASE CHEZ LES PATIENTS DREPANOCYTAIRES HOMOZYGOTES SUJETS AUX ULCERES DE JAMBES RECURRENTS. ... 157
E. DISCUSSION GENERALE ET PERSPECTIVES .................................................................................................... 174 F. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES .................................................................................................................... 179
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LISTE DES ABRÉVIATIONS
CCMH: Concentration Corpusculaire Moyenne en Hémoglobine
CE: Cellule endothéliale
CRP: Proteine réactive C
CVO : crise vaso occlusive
EI : index d’élogation erythrocytaire
GRSS : globule rouge SS
HbA: Hémoglobine A
HbC: Hémoglobine C
HbF: hemoglobin foétale
HbS: Hémoglobine S
HTA : Hypertension artérielle
LDH : Lactate déshydrogénase
MAP : pression arterielle moyenne
No: Monoxyde d’azote
OST : Ostéonécrose
•O2 : anion superoxyde
•OH : radical hydroxyle
PaO2: Pression arterielle en oxyène
PL : phospholipides
STA : Syndrome thoracique aigu
: Vitesse decisaillement
: Viscosité
: Contrainte de cisaillement
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LISTE DES FIGURES ET DES TABLEAUX
Figure 1: Incidence de la drépanocytose dans la population générale en France
métropolitaine en 2010. ................................................................................................................... 23
Figure 2: Organisation des gènes - et -globines .......................................................................... 25
Figure 3 : Mécanisme de nucléation homogène et hétérogène. ............................................... 30
Figure 4: Cristaux d'HbC similaires à ceux observable dans les globules rouges de
patients SC d’après ............................................................................................................................ 32
Figure 5 : Organisation du cytosquelette érytrocytaire ...................................................................... 38
Figure 6 : Modifications membranaires après polymérisation de l'HbS ................................ 41
Figure 7 : Exemple de rhéogramme montrant le caractère rhéofluidiant du sang. ............ 47
Figure 8 : Influence de l’Hct sur la viscosité sanguine à différentes vitesses de
cisaillement. ......................................................................................................................................... 48
Figure 9 : Effet de la déformabilité et de l’agrégation érythrocytaire sur la viscosité
sanguine en fontion de la vitesse de cisaillement. ................................................................ 50
Figure 10 : Relation entre la pression artérielle moyenne et la viscosité sanguine chez
des hommes en bonne santé . ........................................................................................................ 55
Figure 11 : Relation entre la pression artérielle moyenne (MAP) et la viscosité sanguine dans
une population contrôle (à gauche) et des porteurs du trait drépanocytaires (à droite) . . 56
Figure 12 : Modèle d’occlusion vasculaire .......................................................................................... 64
Figure 13 : Modèle séquentiel de la vaso-occlusion. .......................................................................... 66
Figure 14: Schéma des différents récepteurs et molécules impliqués dans l’adhérence
vasculaire accrue du globule rouge drépanocytaire à l’endothélium. . ................................. 68
Figure 15 : Représentation des deux phénotypes cliniques de la drépanocytose .............. 86
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Figure 16 : Schéma de la diminution du NO suite à l’hémolyse intravasculaire et les
complications associées . ................................................................................................................ 93
Figure 17 : Schéma des deux profils biologiques/cliniques proposés dans drépanocytose
.................................................................................................................................................................... 97
Tableau 1 : Classification des syndromes drépanocytaires . 28
Tableau 2 : Classification de Goldberg .................................................................................................. 79
Tableau 3 : classement des différents stades de l'albuminurie .................................................. 83
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AVANT-PROPOS
101 ans après sa découverte, la drépanocytose demeure un problème majeur de santé
publique. Cette maladie endémique dans certaines parties du sud (Afrique Sub — Saharienne,
Inde, Arabie Souadite) s’est disséminée dans le monde entier au cours des flux migratoires
forcés et/ou économiques. La fréquence de cette maladie a augmenté en Europe et en
Amérique (Amérique du Nord et Amérique du Sud). Elle est même devenue la première
maladie génétique en France hexagonale. Bien que l’anémie et la survenue de crises
vasoocclusives plus ou moins sévères soient les caractéristiques principales de cette maladie,
la drépanocytose s’accompagne de complications aiguës et chroniques multiples, souvent
imprévisibles, qui compliquent la prise en charge des patients atteints. En dehors des travaux
menés pour améliorer la prise en charge des drépanocytaires, plusieurs équipes de recherche
cherchent à mieux comprendre la physiopathologie de la maladie et à identifier des facteurs
de risque pour chaque complication. C’est dans ce cadre que s’inscrit mon travail de thèse
pour lequel nous avons principalement ciblé les facteurs hématologiques et hémorhéologiques
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Revue de la littérature
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A. LA DREPANOCYTOSE : UNE
HEMOGLOBINOPATHIE COMPLEXE
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I. Historique
La drépanocytose semble être une maladie connue depuis des générations par des peuples
d’Afrique de l’Ouest. Des descriptions informelles convergent toutes vers une maladie, dont
les symptômes seraient exacerbés au moment de la saison des pluies, d’où l’appellation de
« rhumatisme de la saison froide ». Une description des symptômes similaires à la maladie
que nous connaissons aujourd’hui a été faite par le Dr James Africanus Horton en 1874 en
Afrique. Plusieurs cas similaires de cette maladie ont été décrits dans de nombreuses tribus
sous des appellations et des dialectes différents. D’autre part, sur le continent nord-américain
de nombreux cas de jeunes afro-américains présentant des symptômes similaires à ceux de la
maladie ont été rapportés (143, 171). Tous les auteurs décrivent une maladie, qui provoque
une crise de douleurs généralisées. Les symptômes de la maladie sont : des fièvres, des
douleurs articulaires aléatoires, des ulcères de jambes, des anomalies de la rate et de
nombreux autres symptômes qui sont aujourd’hui acceptés comme faisant partie de l’histoire
naturelle de la maladie (260).
L’histoire médicale de cette maladie trouve son origine au début du siècle dernier par la
première « étude de cas » publiée dans « Archives of Internal Medecine » datant de novembre
1910, signé par le Dr James Herrick de Chicago. Il y décrit un jeune étudiant afro-caribéen,
originaire de l’ile de Grenade, admis à l’hôpital presbytérien pour une forme sévère d’anémie,
probablement la forme homozygote de la drépanocytose, dont le frottis sanguin présente des
globules rouges en forme de faucille ou en feuille d’acanthe. Cette publication est le point de
départ de la série d’études qui viendront au fil des années enrichir les connaissances de cette
maladie. Trois mois après la première publication, un second article rapportait le cas d’une
jeune femme de 25 ans admise à Charlottesville (Hôpital universitaire de Virginie) pour de
multiples symptômes chroniques (309). Un troisième cas (81) rapporte celui d’une autre jeune
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femme de 21 ans à Saint Louis (Hôpital universitaire de Washington), et un quatrième cas,
celui d’un jeune homme de 21 ans admis à l’hôpital John Hopkins (185).
La revue qui a été faite par Mason à cette même époque (185) sera la première à proposer la
terminologie de « Sickle cell anemia » pour anémie falciforme. Cette appellation restera la
référence anglophone pour désigner l’affection touchant les individus majoritairement
d’origine africaine, provoquée par une anomalie des cellules érythrocytaires et provocant de
nombreuses complications. La plus fréquente et la plus significative est la crise vasoocclusive
douloureuse qui peut toucher n’importe quelle zone du corps.
L’origine génétique de cette maladie est suggérée pour la première fois par Emmel (96)
après avoir rapproché le phénomène de falciformation chez le troisième cas rapporté (81) au
même phénomène observé chez le père. De nombreux travaux d’analyses de transmission de
caractères se sont succédés au cours des 10 ans qui suivront et ils permettront d’émettre
l’hypothèse d’un mode de transmission autosomal récessif (210, 284).
Cependant de nombreux doutes subsisteront jusqu'à ce que les études de Neel (210, 211)
confirment ce mode de transmission, en étudiant les traits phénotypiques de nombreux parents
et de leurs descendances et en appuyant ses travaux de tests de falciformation.
Le caractère déterminant de la falciformation dans la maladie a mobilisé l’attention de
nombreux scientifiques dans le domaine (85, 269). Deux observations majeures ont orienté les
hypothèses vers la molécule d’hémoglobine. D’une part les propriétés biréfringentes des
globules rouges désoxygénés (269) et le fait que les globules rouges des jeunes enfants soient
moins sujets à la falciformation (propriété conférée par le caractère protecteur de
l’hémoglobine fœtale) (310).
Une rencontre fortuite de Castle (mentor de Sherman encore étudiant) et Pauling conforte ces
hypothèses et les travaux de ce dernier seront définitivement tournés vers cette piste. Ce n’est
qu’en 1949 que les travaux de Pauling, Singer et Itano permettent la mise en évidence de la
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synthèse par les sujets malades d’une hémoglobine anomale (l’hémoglobine S) supposée
responsable de l’anémie falciforme (227). Cette molécule présente des propriétés
électrophorétiques différentes de celles de l’hémoglobine normale. La mise au point de
méthodes plus sensibles permettra bien plus tard, de mettre en évidence par Ingram en 1956
que la principale différence entre l’hémoglobine normale, hémoglobine A (HbA) et
l’hémoglobine S (HbS) réside dans le fait que la seconde possède une charge positive plus
élevée que celle de l’HbA. Cette différence de charge a ensuite été attribuée à une différence
de nature peptidique. En effet, l’analyse de la séquence primaire de peptides des chaînes A et
S révèlent le remplacement d’un acide glutamine par une valine (147, 148). Enfin les
conclusions de ces travaux orientent cette substitution d’amino-acide vers une altération du
code génétique lui-même et donc d’une modification dans la séquence nucléotidique. La
mutation à l’origine de cette hémoglobine anormale est une transversion d’une adénine en une
thymine au niveau du 6e codon du gène -globine localisé sur le chromosome 11. Ces travaux
ont permis de mettre en évidence le caractère moléculaire de la maladie : la première du genre
à être identifiée (227).
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II. Épidémiologie et répartition mondiale
1. Drépanocytose et paludisme
La première relation entre le paludisme et le gène S date de 1947 par Beet. Cette
observation met en exergue la faible présence de parasites de la malaria dans les échantillons
sanguins issus des porteurs du trait drépanocytaire (40, 41).
En 1949, la superposition de la carte de la répartition du paludisme avec la carte de la
répartition des hémoglobinopathies a permis à Haldane d’émettre l’hypothèse que la forte
prévalence de la mortalité des individus homozygote, qui aurait dû conduire à l’extinction de
l’allèle létal, était rééquilibrée par le fait d’être porteur d’une hétérozygotie. S’il était vrai que
le sujet drépanocytaire homozygote succombait des complications de la maladie, le sujet
hétérozygote, porteur du trait drépanocytaire, pouvait résister par un mécanisme inconnu aux
atteintes de la malaria et ne souffrait pas des complications liées à une double mutation de
l’HbS. Bien que le rôle sélectif et protecteur de l’HbS pour le porteur du trait dans les régions
impaludées (5, 142, 313) soit connu, les mécanismes associés à cette protection restent peu
clairs. Toutefois, il apparaît que ce sont les propriétés particulières de l’HbS qui seraient
responsables de cette protection par une entrave au développement du parasite (110, 225).
Une autre hypothèse serait que les globules rouges infectés par ce parasite seraient rapidement
éliminés de la circulation sanguine au niveau de la rate, limitant ainsi l’invasion du parasite au
système tout entier (246, 267).
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2. Répartition dans le monde
Selon l’OMS, 5 % de la population mondiale serait porteuse des gènes responsables
des hémoglobinopathies, à savoir principalement ceux de la drépanocytose et des thalassémies
(220).
Chaque année, plus de 300 000 naissances présentent une forme grave
d’hémoglobinopathie.
Parmi elles, la drépanocytose est l’une des plus représentées. La répartition mondiale de la
maladie est variable. On retrouve des foyers sur le pourtour méditerranéen, en Inde et au
Moyen-Orient. La prévalence du gène s est la plus importante en Afrique subsaharienne où
elle peut atteindre dans certaines zones 40 % de la population. Des foyers sont aussi retrouvés
en Inde et dans la péninsule Arabique, mais les formes de la maladie y sont moins sévères.
La carte originelle de la répartition de la maladie a connue de réelles modifications au cours
des siècles ; cette nouvelle répartition est due aux flux migratoires des populations porteuses
du gène de la maladie. D’abord à partir du XVIIe siècle durant les migrations forcées qui ont
étendu les foyers à la Caraïbe et aux Amériques. Et plus tard, au cours du XIXe siècle, par les
migrations volontaires qui ont fait croitre la prévalence en Europe.
3. Répartition en France hexagonale
En 2010, 31 % des enfants ont été retenu pour un test de dépistage néonatal ciblé de la
drépanocytose. 253 466 nouveau-nés ont bénéficié de ce dépistage et au total 341 ont été
diagnostiqués porteurs d’un syndrome drépanocytaire majeur (dont 247 SS et 67 SC).
L’incidence de la maladie était donc de 1/743 nouveau-nés testés, soit 1/2364 sur le total des
naissances, avec une répartition hétérogène sur le territoire français (3). Il s’agit bien là d’un
problème de santé publique en France et c’est ce qui a conduit, à la mise en place
d’indicateurs épidémiologiques sur la drépanocytose dans le cadre des plans nationaux
maladies rares sur les périodes de 2005-2008 et 2011-2014. La population drépanocytaire en
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France est estimée à plus de 10 000 individus, un chiffre qui ne cesse de croitre avec les
programmes de dépistage.
Figure 1: Incidence de la drépanocytose dans la population générale en France métropolitaine en 2010. d’après (3)
4. Situation en Guadeloupe
En Guadeloupe, 11 % de la population est hétérozygote (AS) et un nouveau-né sur 300
est atteint de syndromes drépanocytaires majeurs. En 2005, 1200 patients drépanocytaires
étaient recensés (enfants et adultes) (97).
Depuis 1984, grâce aux travaux d’une équipe Inserm, le dépistage néonatal pour la
drépanocytose est systématique. La prévalence de la maladie y est plus importante qu’en
France métropolitaine puisque 70 % de la population est afro-caribéenne. Reconnue priorité
de santé publique en 1990, la drépanocytose a pu bénéficier de moyens pour la prise en charge
des patients atteints. Le centre caribéen « Guy Mérault » de la drépanocytose du CHU de
Pointe à Pitre, récemment devenu Unité Transversale de la Drépanocytose, est un des centres
de référence nationaux qui permet de faire avancer la prise en charge et les connaissances sur
la maladie.
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III. L’hémoglobine et ses variantes
1. Structure protéique de l’hémoglobine
L’hémoglobine est une molécule de grande taille et de structure complexe. Sa fonction
est de transporter l’oxygène (O2) des poumons jusqu’aux tissus et de véhiculer le dioxyde de
carbone des organes vers les poumons. La molécule d’hémoglobine est un hétérodimère
composé, de quatre chaines polypeptidiques identiques deux à deux. Chez l’adulte sain, on
distingue une forme prédominante, l’HbA, qui se compose de deux sous unités α globine et
deux sous unités β globine ; ainsi la molécule est notée 22. La structure interne des deux
chaines est relativement proche, à la seule différence que la chaine -globine est plus longue.
Les sous-unités α sont composées de 141 acides aminés et les sous-unités β de 146. La
molécule d’hémoglobine a un poids moléculaire de 68 kilos Dalton.
Chacune des chaînes adopte une conformation spatiale lui donnant une forme
globuleuse ; ce qui permet la création d’une « poche » superficielle dans laquelle se loge
l’hème. Celui-ci se compose d’un cycle appelé porphyrine contenant un atome de fer à l’état
ferreux. C’est cette structure qui confère à la molécule d’Hb la capacité de fixer le fer et
l’oxygène. Ce sont les liaisons hydrophobes intercalées entre les acides aminés périphériques
de chaque globine, qui permet à la molécule de conserver l’aspect globulaire de sa structure
quaternaire.
La fixation de l’oxygène sur la molécule d’Hb au niveau de l’hème provoque un changement
conformationnel. La molécule ainsi formée est appelée oxyhémoglobine. Quand cette dernière
se retrouve dans des environnements où la concentration en CO2 est élevée, par conséquent un
pH faible, l’affinité de l’hème pour la molécule d’O2 diminue. Ce phénomène provoque la
libération de l’oxygène et l’espace libéré sera rapidement occupé par une molécule de CO2.
-
25
2. Organisation des gènes globines
Les chaines et β globines (Figure 2) sont codées par des gènes différents. Les chaines de
l’hémoglobine sont codées par deux gènes (2 et 1), localisés sur un cluster situé sur le
chromosome 16. Le gène codant pour la chaine est situé sur un cluster localisé sur le petit
bras (p) du chromosome 11 (Figure 2). La structure de tous ces gènes est similaire. Elle se
compose de 3 exons, 2 introns et d’un promoteur. Tout au long du développement humain,
l’expression des chaines et ß est hautement régulée pour permettre un équilibre
stœchiométrique des chaines et une production en quantité suffisante des chaines globines
pour maintenir la grande concentration protéique à l’intérieur des globules rouges.
Figure 2: Organisation des gènes - et -globines
-
26
3. Le locus α- globine : famille des gènes α-globine
La famille des gènes α-globine occupe environ 30 000 paires de bases du bras court du
chromosome 16. Ce cluster porte trois gènes fonctionnels : le gène ζ est le plus proche de la
zone télomèrique, c’est aussi le premier exprimé, au cours de la vie embryonnaire, α2 et α1
eux sont exprimés au cours de la vie fœtale et continueront de l’être au cours de la vie
d’adulte. Sur ce cluster, on retrouve aussi trois pseudogènes ψζ, ψα1 et ψα2 qui vont
s’intercaler entre ζ et α2. D’autre part, il a été identifié une région régulatrice HS-40 qui
régule l’expression des gènes ζ et α.
4. Le locus β-globine
Localisés sur le chromosome 11, les gènes de la famille β-globine occupent 50 kb. La
structure de ce cluster se compose de 5 gènes fonctionnels (, G,
A, et ) et d’un pseudo
gène ψβ. Le gène est exprimé au stade embryonnaire, les gènes au stade fœtal. Les chaînes
β et δ commencent à être exprimées peu de temps avant la naissance (58) et elles continuent
de s’exprimer tout au long de la vie, permettant la synthèse de l’HbA et de l’HbA2 (22). En
amont de ces gènes, on trouve une grande région régulatrice appelée la région de contrôle du
locus « Locus Control Région (LCR) » et d’autres éléments additionnels de régulation. La
LCR est un élément majeur du locus de la -globine : il est requis pour maintenir un haut
niveau d’expression de tous les gènes.
-
27
5. Les hémoglobinopathies
Les hémoglobinopathies sont des maladies génétiques provoquées par des mutations
dans la séquence des gènes codant pour l’une des chaines de l’hémoglobine. Il en résulte la
production d’une chaine polypeptidique anormale. Les hémoglobinopathies peuvent avoir
pour conséquence, une diminution de la production de l’une des deux chaines (thalassémies)
ou, un défaut qualitatif (hémoglobines anormales).
Dans le cas des -thalassémies, c’est le taux d’expression du gène -globines de l’HbA qui
est affecté. Ces altérations du code génétique se traduisent par un défaut de production
(réduction ou absence de la protéine).
À ce jour, plus de 200 mutations dans la chaine de la -globine ont été répertoriées
(226) et la liste ne cesse de s’agrandir. Dans le cas d’une production anormale de la -globine,
on observe une accumulation de chaine -globine libre. Cette accumulation a pour effet de
provoquer un stress oxydatif marqué au niveau de la membrane érythrocytaire. Ces défauts
ont pour conséquence, d’orienter la cellule vers une mort cellulaire programmée (268). La
lyse cellulaire qui en résulte, en plus de l’anémie sévère qu’elle provoque, a des conséquences
physiopathologiques graves, parmi lesquelles on citera un dysfonctionnement vasculaire de
par les interférences avec le métabolisme du monoxyde d’azote (157).
6. Les syndromes drépanocytaires majeurs
L’appellation de syndrome drépanocytaire majeur est réservée aux
hémoglobinopathies résultant de la présence de deux allèles S ou associant la présence de
l’allèle S à une deuxième altération du gène -globine, produisant ainsi une hémoglobine
anormale (259). Les principaux génotypes sont la forme homozygote SS (drépanocytose
homozygote) et la forme double hétérozygote composite SC. Dans le cas de l’hémoglobine C,
la mutation responsable de cette hémoglobine anormale est une transition d’une guanine en
une adénine, entraînant au niveau du codon 6 le remplacement de l’acide glutamique par une
-
28
Lysine. Un autre syndrome drépanocytaire majeur correspond à l’hétérozygotie SD Punjab,
avec la mutation D Punjab liée au remplacement de l’acide glutamique par une glutamine à la
position 121
. On notera aussi parmi ces syndromes drépanocytaires majeurs tous les
génotypes associant à l’HbS les variants -thalassémiques. La So thal correspond à la forme
la plus sévère caractérisée par l’absence de production d’HbA. D’autre part, il existe plusieurs
variantes moins sévères, se distinguant par leur capacité à produire de l’HbA en quantité
réduite, notées S+
thal ; elles vont du type I au type III (S+
thal type I, S+
thal type II, S+
thal type III) classée en fonction du pourcentage d’HbA, produit soit de 3 à 5 % ; de 8 à 14 %
et 18 à 25 %, respectivement (258). Enfin, on trouve l’HbO Arab lorsque ce même codon est
remplacé par AAG donnant lieu à l’insertion d’une Lysine.
Classification des syndromes drépanocytaires
1. Drépanocytose homozygote SS
2. Hémoglobine S associé à un autre mutant
de la chaine -globine
SC
SD Punjab
SO Arab
3. HbS associée à une thalassémie S0 thalassémie
S+ thalassémie
S thalassémie
4. HbS associée à une Hb thalassémique SE
S Lepore
5. HbS associée à une persistance héréditaire
de l’Hb F Mutation deletionelles
Mutations non délétionelles
6. Cas des mutants « S-like » AS Antilles, SS antilles, CS Antilles, SC
Harlem Tableau 1 : Classification des syndromes drépanocytaires (115).
-
29
IV. L’hémoglobine S et l’hémoglobine C
La principale propriété de l’HbS est sa capacité à polymériser quand la pression en
oxygène est faible (en condition désoxygénée), comme c’est fréquemment le cas à proximité
des tissus où l’Hb libère son oxygène pour permettre les fonctions métaboliques (oxygénation
tissulaire). La polymérisation de l’HbS a un caractère multidimensionnel. La formation de
fibres d’HbS de taille relativement longue affecte à la fois ses propriétés vis-à-vis de l’affinité
de l’oxygène, mais aussi au niveau stérique puisque son occupation et sa texture spatiale
changent radicalement. A l’échelle cellulaire, la formation de ces polymères d’HbS affecte
rapidement la morphologie érythrocytaire, avec des conséquences immédiates sur la
dynamique de déplacement, mais aussi sur la déformabilité des globules rouges. Ces
modifications cellulaires/moléculaires vont avoir des répercussions physiologiques en
augmentant le risque de vasoocclusion.
1. La polymérisation de l’hémoglobine S
Dans des conditions normoxiques, la molécule d’hémoglobine HbS à un
comportement similaire à celui de l’HbA. Cependant dans des conditions hypoxiques,
phénomène qui se produit au niveau des veinules post capillaires de la microcirculation, la
présence de la valine hydrophobe a pour conséquence de diminuer la solubilité de la protéine ;
sa solubilité passe de 30 g/dl à 18 g/dl. La présence de ce site hydrophobe disponible sur une
molécule d’HbS permet, la liaison d’un tétramère à une autre molécule de même nature. Cette
liaison est possible grâce à la présence de sites hydrophobes complémentaires à la valine 6, à
savoir la phénylalanine 85 et la leucine 88 présentes sur un tétramère adjacent (203) qui
permettront cette polymérisation et cette élongation de la chaine.
Ces processus ne se réalisent pas uniquement en condition de désoxygénation, mais
d’une façon générale dans des conditions extrêmes de stress, de faible pH, de température
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30
élevée, de forte concentration en Ca2+
et en Mg2+
(112). Le principal problème de cette
structure est la formation de gel composé de filaments de 14 à 21 nm de diamètre. Selon la
disposition des fibres, l’aspect cellulaire des érythrocytes est différent.
Cet état de polymérisation est réversible, quand les conditions environnementales
redeviennent plus favorables, en cas de réoxygénation, jusqu'à un certain point. En revanche,
après plusieurs cycles de polymérisation/dépolymérisation de l’HbS, les fibres ne peuvent
alors plus se dépolymériser même en cas de réoxygénation donnant ainsi lieu à la formation
de globules rouges irréversiblement falciformés (drépanocytes irréversibles).
2. La cinétique de polymérisation de l’HbS
Ce phénomène de polymérisation se réalise selon une cinétique bien définie. En effet, il existe
un temps de latence, entre le moment ou l’HbS se retrouve en condition de désoxygénation
totale et la formation des fibres (102). Ce delai de polymérisation encore appelé « delay-
time » (144, 200) est dépendant de la concentration initiale en HbS (60, 144) et de la
saturation partielle en oxygène (93). De plus, il a été démontré in vitro que la cinétique de
polymérisation de l’HbS était dépendante du pH (119) et de la température (245).
Figure 3 : Mécanisme de nucléation homogène et hétérogène.
Le noyau critique, est une structure constituée par le nombre suffisant de monomères d’hémoglobine S assemblés pour assurer une stabilité à l’agrégat. C’est le point de départ de l’élongation de la fibre. Il existe deux types de nucléation : en solution ou encore nucléation homogène , ou à partir d’une fibre déjà existante c’est la nucléation hétérogène (103)
-
31
De nombreux travaux réalisés dans les années 70, à partir de solutions d’HbS pures
ont permis l’étude de cette cinétique de la polymérisation (91, 200, 314). Dans un premier
temps, il y a une nucléation homogène au cours de laquelle un nombre critique de molécules
doit être assemblé pour que le processus s’initie (93). La seconde étape n’est autre qu’une
nucléation dite hétérogène à partir des premiers corpuscules existants (102) qui consistera à
l’élongation des fibres, et à la formation de branchement de fibres secondaires sur les fibres
préexistantes (4).
L’observation de ces fibres en microscopie électronique (62, 91, 221) montre que
l’apparence de gel que prend l’HbS en condition désoxygénée est formée par des fibres
adoptant une structure hélicoïdale. Spar tétramère d’HbS, une seule la valine des deux sous
unités S est engagée dans le contact entre les différentes molécules. Elle se fixe dans une
dépression de la sous-unité 1 de la molécule HbS. Cette dépression, ou poche, n’est
apparente que dans des conditions de désoxygénation totale (221).
3. Les propriétés de l’hémoglobine C
L’hémoglobine C (HbC) est l’une des trois formes les plus importantes d’hémoglobines
anormales chez l’homme. Cette protéine se distingue au niveau biologique par sa capacité à
participer activement à la déshydratation du globule rouge et de par ses propriétés à se
cristalliser dans le cytoplasme. La formation des cristaux tétragonaux qui caractérisent l’oxy-
hémoglobine C est un processus bien décrit, mais les voies de signalisations conduisant à ce
phénomène ne sont pas encore bien élucidées (205). Il a été mis en évidence que les cristaux
d’hémoglobine C ont tendance à s’estomper proportionnellement au taux d’hémoglobine
foetale intra cellulaire présent.
-
32
Figure 4: Cristaux d'HbC similaires à ceux observable dans les globules rouges de patients SC d’après (205)
Les globules rouges contenant exclusivement une hémoglobine C sont microcytaires et
hyperchromiques. Les globules rouges des patients SC contiennent autant d’hémoglobine C
que d’hémoglobine S et ont un rapport de surface/volume élevé. La forte densité de ces
cellules est une caractéristique que l’on attribue à leur faible teneur en eau. Cette perte en eau
s’explique par une activité élevée des cotransporteurs KCl qui catalyse la fuite d’ion K+. Ces
phénomènes favorisent alors, la polymérisation de l’HbS présente du fait de la diminution du
temps prérequis (delay-time), pour initier la polymérisation (53, 54, 204).
4. De l’érythrocyte au drépanocyte
a) Biologie du sang et spécificités du globule rouge
Le sang est un liquide composé d’une phase aqueuse et d’une phase cellulaire. Le
plasma qui est composé d’environ 90% d’eau contient des ions métalliques (sels), des gaz
respiratoires, des hormones, des protéines, des déchets et des produits du métabolisme
cellulaire. Parmi les éléments figurés, on note les globules rouges (GR), les polynucléaires
neutrophiles, les éosinophiles, les basophiles, les monocytes, les plaquettes et les lymphocytes.
Il s’agit là, d’éléments terminaux de différentes lignées cellulaires à l’exception des
monocytes et des basophiles ; ces deux derniers ayant encore la capacité de se différencier.
Ces cellules sont hautement spécialisées, au point que certaines d’entre elles comme les
globules rouges sont anucléées. Malgré leurs incapacités de différenciation et une durée de vie
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33
très limitée (GR = 120 jours, polynucléaires = 24 heures, plaquettes = 7 jours), l’organisme
maintient leur nombre toujours à un niveau constant indiquant un renouvellement perpétuel.
L’ensemble des étapes permettant ce renouvellement est l’hématopoïèse.
Le sang est généralement composé d’environ 45 % d’érythrocytes, de moins de 1 % de
leucocytes et de plaquettes et d’environs de 55 % de plasma. La proportion d’éléments figurés
(majoritairement des globules rouges) dans le sang total définit l’hématocrite.
(1) Propriétés intrinsèques du globule rouge
Le globule rouge ou érythrocyte est l’unique transporteur de l’oxygène des poumons aux
autres cellules de l’organisme. Cette cellule particulière réalise de longues distances à travers
le réseau vasculaire au diamètre variable. Le globule rouge doit posséder une grande
résistance membranaire, pour supporter les turbulences du flux sanguin. Il doit également être
capable de se déformer pour pouvoir se faufiler dans des capillaires dont le diamètre est
parfois inférieur au sien, afin de pouvoir délivrer l’oxygène aux tissus.
(2) Cytologie du globule rouge
En plus de sa petite taille (diamètre moyen de 7.8 µm), le globule rouge doit être
extrêmement déformable pour circuler à travers les plus petits capillaires de la
microcirculation dont les diamètres varient entre 3 et 7 µm. Cette propriété est principalement
due au fait que cette cellule soit dépourvue de noyau et, l’espace laissé après l’énucléation
rend cette cellule hautement déformable. La forme discoïde de la cellule est assurée par un
squelette membranaire, constitué de quatre protéines majeures, dont la plus abondante est la
spectrine. Un déficit de ces protéines conduit à une forme anormale du globule rouge et à une
fragilité accrue.
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34
(3) Le cytoplasme
Le cytoplasme a une viscosité de l’ordre de 6 mPa.s (61). L’hémoglobine est le
constituant majeur du cytoplasme érythrocytaire, soit 33 %. Les autres composées sont des
protéines, des sels minéraux et des produits du métabolisme cellulaire.
Les GR n'ont pas d’organites intracellulaires, limitant ainsi leur durée de vie dans la
circulation. Le GR doit ainsi tirer son énergie du métabolisme anaérobie lactique, par la
glycolyse (voie d'Embden-Meyerhof). Environ 5 % de la glycolyse se produit également par
le shunt hexose monophosphate, à l'aide de la glucose-6-phosphate déshydrogénase (G6PD),
et qui entraîne la régénération de NADPH. La carence en G6PD rend les globules rouges
extrêmement sensibles aux dommages causés par les oxydants, entraînant une anémie
hémolytique. La pression osmotique intracellulaire doit être maintenue dans des conditions
convenables pour permettre au globule rouge de maintenir son intégrité cellulaire et sa forme
biconcave. L’ATP est tenue en grande partie responsable du maintien de cette turgescence par
le biais de l’ATPase. Il s’agit d’un système de pompe chargé des entrées de K+ et des sorties
de Na+ du cytoplasme. Cependant d’autres mécanismes impliquant des d’enzymes protégeant
de l’oxydation ont été identifiés comme faisant partie intégrante du mécanisme responsable de
l’intégrité cellulaire.
(4) La membrane érythrocytaire
La membrane érythrocytaire est autrement appelée stroma quand elle a été vidée de son
contenu. Cette structure est composée d’une bicouche de phospholipides qui est fixée grâce à
un ancrage constitué de protéines transmembranaires, répartie de façon irrégulière sur une
structure rigide qu’est le squelette interne. La bicouche lipidique membranaire présente sur
ses deux faces externes des groupements hydrophiles ; ce qui laisse face à face les
groupements hydrophobes à l’intérieur de cette bicouche. Des molécules de cholestérols
s’intercalent de façon plus ou moins irrégulière entre les phospholipides.
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35
Sur la face interne de la bicouche lipidique, on trouve un squelette de nature protéique qui
soutient l’ensemble. Il est responsable de la forme du globule rouge et participe au processus
de déformation. Il forme un réseau de mailles irrégulières qui est observable après avoir
dissous les lipides et s’être débarrassé des autres protéines membranaires. Cette structure est
en partie responsable des propriétés de grande résistance et de déformabilité du globule rouge.
Enfin le globule rouge présente sur sa face externe un ensemble de protéine glycosidiques qui
présente certains antigènes porteurs des groupes sanguins.
Lipides membranaires
Les lipides totaux représentent environ 44 % de la membrane totale (47). Les plus
représentés sont les phospholipides (PL, 65 à 70 %) et les stérols, dont le plus important est le
cholestérol (20 à 25 %). La fluidité de la membrane est déterminée par sa richesse en acides
gras polyinsaturés. Le cholestérol présent en quantité équivalente dans les deux feuillets,
possède des cycles aromatiques, qui lui permettent d’adopter une configuration plane et rigide,
ainsi qu’une chaîne latérale, qui est libre : il peut par conséquent s’insérer dans les membranes
entre les PL. Cette propriété est essentielle pour son rôle de modulateur de la fluidité
membranaire (166).
Les phospholipides se répartissent en deux couches opposées par leur groupement
hydrophobe. La composition de chaque feuillet est différente. Nous retiendrons ici, que la
totalité des phosphatidylsérines se situe dans le feuillet intérieur, et que chaque feuillet peut
subir des modifications morphologiques indépendantes l’une de l’autre. Par exemple, la
formation d’échinocytes est due à la rétraction du feuillet interne uniquement.
Le caractère amphiphile des PL suggère que les deux régions de la molécule ont des
solubilités différentes (272). L’asymétrie de la répartition des phospholipides entre les deux
couches est une propriété importante puisqu’il a été rapporté que la perte de l’asymétrie
membranaire était associée à des conditions pathologiques et notamment de l’augmentation
-
36
de l’adhésivité des globules rouges à l’endothélium.
Au cours de sa maturation, le GR perd sa capacité à synthétiser des lipides. Cependant, il
existe des échanges permanents de lipides entre le cytoplasme et la membrane.
-
37
Les protéines membranaires et le squelette membranaire
Les protéines membranaires constituent 80 à 90 % du poids sec de la membrane
érythrocytaire. Elles sont classées en deux grands groupes : les protéines intrinsèques ou
protéines transmembranaires qui traversent la bicouche lipidique à de nombreuses reprises et
les protéines extrinsèques qui se retrouvent totalement à l’extérieur de la bicouche, soit sur la
face interne (intracellulaire), soit sur la face externe (extracellulaire).
Parmi les principales protéines constitutives du squelette membranaire, nous citerons
la spectrine, l’actine et l’ankyrine (70).
Les autres protéines de la membrane forment essentiellement des systèmes
enzymatiques cellulaires (enzymes de la glycolyse, acétylcholinestérases, ATPase, etc.), des
récepteurs cellulaires, et des composants mineurs qui portent le nom des protéines principales
surmontées d’un coefficient.
D’autres composants de la membrane érythrocytaire, tels que les carbohydrates (antigènes des
groupes sanguins), ne sont pas détaillés dans ce manuscrit
Le squelette membranaire, d’une épaisseur de 10 nm, a l’apparence d’un grillage qui
tapisse le feuillet interne à sa face cytosolique. L’observation du cytosquelette est possible
après solubilisation de la bicouche lipidique au moyen de détergent de type triton X100 dans
un milieu de haute force ionique. Le précipité protéique blanchâtre qui en résultera conservera
l’architecture caractéristique du globule rouge (279). Il prendra l’apparence de grosses mailles
triangulaires irrégulières de filet rattachées les unes aux autres par des nœuds (figure 5) (175).
Le pool protéique du squelette membranaire est constitué par la spectrine, l’actine et la
protéine 4.1 qui s’organisent pour former un réseau. Cette architecture permet d’éviter la
diffusion latérale des protéines de la membrane renforcant la stabilité mécanique de la
membrane. Cette propriété est essentielle à la résistance du globule rouge et à la fluidité de la
membrane (250).
-
38
Figure 5 : Organisation du cytosquelette érytrocytaire (176)
b) La naissance du drépanocyte
Les cycles répétés de polymérisation/dépolymérisation de l’hémoglobine S
s’accompagnent de phénomènes de falciformation/dé-falciformation qui provoquent de
nombreux dommages irréversibles au niveau de la membrane érythrocytaire (179). Ces
altérations membranaires portent atteinte à l’intégrité du globule rouge, en modifiant
l’organisation des protéines et des lipides constitutifs membranaires et en modifiant la
structure de certaines protéines du cytosquelette. Selon Evans, l’importance des dommages
causés à la membrane dans cette pathologie contribue à la progression de la physiopathologie
(99). Parmi les atteintes membranaires, il a été rapporté : une fixation de l’HbS à la membrane
(266), une perméabilité accrue au calcium (92), des altérations de la structure du cytosquelette
(179, 233) et une perte d’asymétrie des phospholipides (72). Par ailleurs, il a été rapporté une
diminution des activités des enzymes anti-oxydantes telles que la gluthation peroxydase et la
catalase, ainsi que des anomalies de l’activité de la superoxyde dismutase (86). Toutes ces
modifications membranaires et enzymatiques participent à la majoration de la déshydratation
érythrocytaire (116), à la perte de la fluidité membranaire (243) et à une perte de
déformabilité érythrocytaire importante chez le drépanocytaire (222).
-
39
(1) Altérations membranaires
La distribution des 4 phospholipides principaux n’est pas homogène entre les deux
couches lipidiques de la membrane érythrocytaire. On observe majoritairement la
sphingomyéline et la phosphatidylcholine sur la monocouche constitutive de la face externe
alors que sur la face interne, on distingue principalement les phospholipides anioniques tels
que la phosphatidylserine et la phosphatidyléthanolamine et les phosphoinositides (299, 317).
L‘un des traits phénotypiques le plus souvent observés à la suite des phénomènes de
polymérisation de l’HbS et de la falciformation (figure 6) est une perte de l’asymétrie des
phopholipides de la membrane, avec une externalisation massive de la phophatidylserine (PS)
(177). Des études suggèrent que l’externalisation de la PS interviendrait dans les mécanismes
de destruction précoce des GR dans la drépanocytose (315, 316). En effet, cette
externalisation de la PS est associée à des signaux « Eat Me » cellulaires conduisant à leur
élimination de la circulation par les macrophages ou encore à l’éryptose (317). Par ailleurs, il
a été montré que l’externalisation de la PS conférait un potentiel pro-adhésif et pro-coagulant
aux érythrocytes drépanocytaires. Des thromboses dans la micro-circulation ont été associées
à une surexpression de la PS (177, 263, 264). Enfin, de récentes études ont également mises
en évidence les fonctions mécaniques jouées par la PS sur les protéines du cytosquelette et sur
la glycophorine A en association avec la phosphatidylinositol 4-5 biphosphate (PIP2) (182).
La fixation de la PS sur la spectrine a pour effet d’accroitre la stabilité mécanique de la
membrane. La PIP2 permet la fixation de la protéine 4.1 R sur la glycophorine C, mais elle
réduit les interactions entre la protéine 4.1R et la bande 3 de ce fait, elle serait capable de
moduler les interactions entre le cytosquelette et la bicouche lipidique (182).
L’oxydation et la dégradation de l’HbS conduit également à la formation
d’hémichromes (15) capables d’initier une cascade oxydative en se fixant sur des protéines
membranaires telles que la bande 3. L’activation de la bande 3 conduit à un « clustering » de
-
40
la protéine menant à un démasquage d’un site permettant la reconnaissance par des IgG afin
de faciliter le processus de phagocytose par les macrophages (178, 253, 294)
Dans l’environnement pro-inflammatoire et pro-oxydatif de la drépanocytose, les
globules rouges sont la cible des espèces réactives de l’oxygène. Comparativement aux sujets
sains AA, les mécanismes de défense des globules rouges drépanocytaires contre le stress
oxydatif sont altérés. L’HbS est naturellement instable et sujette à l’auto-oxydation,
aboutissant à la formation d’hémichromes et à des dépôts de fer (3 fois supérieur à la
normale) sur la face cytosolique des globules rouges SS, et particulièrement sur la bande 3
(136), accroissant ainsi les dommages membranaires (15). Il a également été mis en évidence
que les globules rouges drépanocytaires incubés dans un milieu pro-oxydant développaient
deux fois plus d’espèces réactives de l’oxygène (radicaux libres de type anions superoxyde
(O2-) et hydroxyl (OH-), ou d’espèces non radicalaires de type peroxyde d’hydrogène
(H2O2) (136, 140). Cette différence serait expliquée par le fait que les hémichromes générés
par la dégradation de l’HbS seraient l’unique composé d’origine hémique capable de catalyser
une réaction chimique impliquant les composés superoxydes et H2O2 pour produire l’OH-
(127). La membrane des érythrocytes des drépanocytaires est donc sujette à de nombreuses
agressions externes, mais la génération endogène exagérée de radicaux libres conduit à des
altérations métaboliques et membranaires modulant probablement, les propriétés rhéologiques
du globule rouge (24, 44, 239).
-
41
Figure 6 : Modifications membranaires après polymérisation de l'HbS (30)
(2) Déshydratation et densité érythrocytaire
Les protéines membranaires comptent un grand nombre de transporteurs. On notera la
bande 3 (un transporteur anionique), l’aquaporine 1 (un transposteur hydrique), le Glut 1
(glucose et L-acide deshydroascorbique), les cotransporteurs de Na+, K
+-Cl, les Co-
transporteurs de Na+-Cl
-, le Co-transporteur de Na
+-K
+, le Co-transporteur de K
+-Cl
- et le
canal Gardos (195). Des dysfonctionnements fonctionnels de ces protéines conduisent au
déséquilibre cationique. L’activation de protéines membranaires telles que le canal Gardos,
responsable du relargage du potassium, conduit à une fuite d’ion chlorure et d’eau provoquant
une déshydratation cellulaire. L’augmentation de la concentration intracellulaire en HbS est
corrélée à la déshydratation et serait aussi à l’origine, de l’augmentation de la viscosité
sanguine (75, 207). La polymérisation de l’HbS engendre une perméabilisation non sélective
accrue aux cations, notamment au Ca2+
, activant le canal Gardos et entrainant un cercle
vicieux se traduisant par l’augmentation de la concentration d’HbS intra-érythrocytaire qui
favorise sa polymérisation et la formation de cellules denses capables d’obstruer
mécaniquement les petits vaisseaux sanguins. Dans de nombreux cas, ces phénomènes
-
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finissent par contribuer à une falciformation irréversible et à la lyse cellulaire, relâchant dans
le plasma l’hème dit libre avec une libération du fer sous sa forme ferrique (Fe3+
), ce qui
favorise, le caractère pro-oxydant du plasma.
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V. Bases hémorhéologiques et caractéristiques dans la drépanocytose.
1. Notions de base
La rhéologie sanguine a été l’objet d’une très grande attention dès 1860. Cet
intérêt avait un caractère aussi bien scientifique que clinique. C’est grâce à Jean-Léonard-
Marie Poiseuille (1797-1869) (236) et ses travaux sur l’écoulement des fluides simples dans
des tubes de verre que le concept de viscosité a pris de l’importance.
La rhéologie classe les fluides en deux grands groupes. On distingue les fluides
newtoniens dont la viscosité est indépendante de la vitesse ou contrainte de cisaillement
appliquée. C’est le cas de l’eau, du plasma, et de la plupart des solvants. Parallèlement à ces
fluides, on distingue les fluides non newtoniens dont la viscosité varie en fonction de la
vitesse/contrainte de cisaillement appliquée. Le sang est un fluide non newtonien.
L’hémorhéologie renvoie au comportement d’écoulement sanguin et aux propriétés
biophysiques du sang et des éléments qui le composent. L’une des propriétés fondamentales
qui déterminent le comportement sanguin est sa fluidité ou sa viscosité. La viscosité d’un
fluide est le rapport entre la contrainte de cisaillement () et la vitesse de cisaillement (). La
vitesse de cisaillement correspond à la vitesse de déformation du fluide et la contrainte de
cisaillement correspond à la force de frottement qui s’exerce entre les différentes lames de
fluide, et entre le fluide et la paroi du tube.
Poiseuille (236) démontra que la pression était égale au produit du débit et de la
résistance (R) et que R était égal à :
R = 8L/r4
Ou R = résistance, = viscosité du fluide, L = longueur du tube, = pi et r = rayon du tube.
Cette loi a ensuite été utilisée en physiologie cardiovasculaire et elle l’est encore très
largement. Pour cela, on considère L = longueur du vaisseau, r = rayon du vaisseau et =
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viscosité du sang. Bien que très utile, l’application de cette loi à la physiologie vasculaire
comporte un certain nombre de limites qui, la plupart du temps, sont ignorées par la
communauté scientifique et médicale.
Premièrement, cette loi n’est validée que pour les fluides newtoniens, ce qui n’est pas le
cas du sang puisque fluide non-newtonien. Contrairement à l’eau, la viscosité du sang varie
selon les conditions hémodynamiques et les propriétés géométriques vasculaires, ces
dernières déterminant la vitesse de cisaillement à l’intérieur des vaisseaux. D’autre part, cette
formule considère que le rayon vasculaire reste inchangé au cours du temps (comme c’était le
cas pour les tubes de verre utilisés par Poiseuille), ce qui, bien sûr, n’est pas le cas. Par
ailleurs, le calcul des résistances selon cette équation considère que les facteurs géométriques
(notamment le rayon) et la viscosité sanguine sont des entités indépendantes qui
n’interagissent pas, renforçant l’hypothèse erronée que le poids des facteurs géométriques
dans les résistances vasculaires est plus important que celui de la viscosité sanguine. Nous
reviendrons sur ce dernier point ultérieurement. Enfin, le calcul des résistances vasculaires ne
tient pas compte de l’influence des autres facteurs hémorhéologiques sur les résistances
vasculaires, tels que la déformabilité et l’agrégation des globules rouges. Nous allons dans un
premier temps présenter quelques généralités sur les fluides.
a) Les fluides newtoniens
Les fluides newtoniens sont des fluides dont la viscosité est indépendante de la vitesse ou
contrainte de cisaillement appliquée : la valeur de la viscosité est donc unique et ne varie pas.
L’eau, le plasma, la plupart des solvants, les huiles minérales et le miel sont des fluides
newtoniens.
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b) Les fluides non newtoniens Contrairement aux fluides newtoniens, les fluides non newtoniens ont une viscosité qui varie
en fonction de la vitesse/contrainte de cisaillement appliquée.
(1) Fluides rhéofluidifiants
Le comportement rhéofluidifiant traduit la décroissance de la viscosité avec
l’augmentation de la vitesse/contrainte de cisaillement. Dans le cas contraire, on dit que le
fluide est un rhéo-épaississant. Le comportement rhéofluidifiant est liée à la présence de
petites entités en suspension qui vont subir des déformations et/ou une réorganisation plus ou
moins importantes en fonction des contraintes appliquées : ce qui va affecter la viscosité
globale du fluide (ex : polymères, pétroles lourds,...). Le rhéo-épaississement est lié à la
dilatance de l’échantillon ou à des réorganisations associées à un accroissement de la fraction
volumique (ex : émulsions de bitume, micelles géantes...). Le sang est un fluide rhéofludifiant.
(2) Fluides thixotropes :
La thixotropie traduit la capacité de certains gels à se liquéfier sous l’effet d’une
agitation constante et de se restructurer après un certain temps de repos. Il s’agit d’un
phénomène à caractère transitoire qui dépend fortement de l’historique du fluide. Il est
consécutif à une dispersion des différentes particules constituant un fluide et conséquent à la
restauration des liaisons inter-particulaires. Cette grandeur introduit une dimension temporelle
et réversible. Autrement dit, les fluides thixotropes sont des fluides ayant une mémoire à
courte et à grande échelle. Le comportement à un instant (t) d’un fluide thixotrope est
fonction des contraintes subies dans un passé récent (mémoire à court terme). Lorsque la
contrainte subie vient à disparaître, le fluide recouvre ses propriétés d’origines (mémoire à
long terme). Le sang est un fluide thixotrope et une altération des propriétés thixotropes est
fréquemment retrouvée dans différentes pathologies comme le diabète ou la maladie de
Gaucher (107).
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(3) Viscoélasticité
Un autre comportement non newtonien très important est le caractère viscoélastique. Il
se retrouve très fréquemment dans les solutions de polymères et dans les polymères fondus.
C’est un comportement visqueux (liquide) et élastique (solide). La réponse du fluide à une
déformation présente à la fois un aspect visqueux (contrainte proportionnelle à la vitesse de
déformation) et un aspect élastique (contrainte proportionnelle à la déformation). La pâte
« silly-putty » est un modèle typique de fluide viscoélastique. Une boule de silly-putty
apparaît comme une boule de caoutchouc (aspect solide) ou s’étale comme un fluide visqueux
(aspect liquide).
2. La viscosité sanguine
Comme nous venons de le voir, le sang est un fluide non newtonien ; ce qui signifie
qu’à une température donnée, sa viscosité varie en fonction de la vitesse ou contrainte de
cisaillement qui lui est appliquée. La viscosité sanguine diminue lorsque la vitesse de
cisaillement ( ) augmente, cette dernière dépendant notamment du débit (Q) et du rayon
vasculaire (r) selon la relation :
= 4Q/πr3
Ce comportement rhéofluidiant est lié à la présence des globules rouges en suspension dans le
plasma. À faible vitesse de cisaillement, la viscosité sanguine est principalement déterminée
par le niveau d’agrégation érythrocytaire. À vitesse de cisaillement élevée, la viscosité
sanguine dépend essentiellement de la capacité des globules rouges à se déformer. Par ailleurs,
le sang est un fluide viscoélastique ; ce qui signifie qu’il ne s’écoule pas en dessous d’une
valeur seuil de vitesse de cisaillement (yield stress en anglais). Enfin, de par les propriétés
rhéologiques dynamiques du globule rouge (agréabilité et déformabilité), le sang possède des
propriétés thixotropes. Il est à noter que le rôle des leucocytes et des plaquettes, sur la
viscosité sanguine est très limitée, de par leur nombre réduit par rapport au nombre de
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globules rouges total. Certains syndromes font l’exception, comme c’est le cas de syndromes
où ces cellules sont surreprésentées (79).
Figure 7 : Exemple de rhéogramme montrant le caractère rhéofluidiant du sang.
(Shear rate = vitesse de cisaillement)
3. Facteurs modulant la viscosité sanguine
a) Viscosité plasmatique
Le plasma constitue la phase liquide du sang, il se comporte comme un fluide
newtonien. Ses propriétés visqueuses sont indépendantes de l’âge, du sexe et des propriétés
d’écoulement du sang. Il se compose principalement d’eau, de glucose, de protéines et de sels
minéraux. Les paramètres qui déterminent sa viscosité sont essentiellement attribués à la
nature et à la concentration des protéines qui le composent. Il s’agira surtout des protéines de
haut poids moléculaire telles que l’albumine, les globulines, les lipoprotéines et le fibrinogène
qui, en raison de leurs morphologies asymétriques et allongées, influent sur la viscosité
plasmatique. À 37°C, les valeurs de la viscosité plasmatique sont comprises entre 1,1 et
1,3 mPa/s pour un individu sain à l’état de repos.
Bien que des valeurs élevées de viscosité plasmatique soient classiquement interprétées
comme le reflet d’un dysfonctionnement immunologique, métabolique ou autre, de récents
travaux ont également rapporté un rôle majeur de la viscosité plasmatique sur le tonus
vasomoteur (292, 293, 298). En effet, le plasma étant la principale interface entre
l’endothélium vasculaire et le sang, celui-ci, de par sa viscosité, influence directement le
tonus vasomoteur en stimulant la production de monoxyde d’azote par le biais de la contrainte
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de cisaillement exercée sur les cellules endothéliales. Ainsi, il existe probablement une valeur
seuil autour de laquelle la viscosité plasmatique optimale permet de maintenir une densité
capillaire fonctionnelle maximale (79).
b) Hématocrite
Les globules rouges sont approximativement 1000 fois plus représentés que les
globules blancs dans le sang. Ensemble, ils déterminent l’hématocrite (volume des éléments
figurés/volume total du sang). L’hématocrite (Hct) est le déterminant principal de la viscosité
sanguine. Chez un individu en bonne santé l’Hct est d’environ 45 %. Quand l’Hct augmente,
la viscosité du sang augmente de façon non linéaire et disproportionnée, et ce indépendament
la vitesse de cisaillement (figure 8). Mais son effet est beaucoup plus marqué à faible
cisaillement, car l’augmentation de l’Hct facilite l’interaction entre les globules rouges et la
formation d’agrégats érythrocytaires (265). Il est à noter qu’in vivo, l’Hct varie en fonction du
diamètre des vaisseaux. Il diminue avec la réduction de la lumière vasculaire jusqu’à une
valeur critique (environ 7 m) où, en dessous de cette valeur, il augmente à nouveau. La
viscosité sanguine suit par conséquence la même cinétique (100).
Figure 8 : Influence de l’Hct sur la viscosité sanguine à différentes vitesses de cisaillement. (36)
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c) Propriétés rhéologiques des globules rouges.
Deux propriétés rhéologiques des globules rouges modulent la viscosité sanguine : la
déformabilité et les propriétés d’agrégation érythrocytaire (auxquelles s’associe aussi les
propriétés de désagrégation érythrocytaire). Ces deux propriétés influencent la viscosité
sanguine différemment en fonction de la vitesse de cisaillement à laquelle est soumis le sang.
La figure 9 comporte trois courbes : une courbe normale (en orange), une courbe grise
(globules rouges rigidifiés par untraitement par du glutaraldehyde) et une courbe rouge
(agrégation érythrocytaire favorisée par l’ajout de Dextran). Nous pouvons observer qu’une
perte de déformabilité érythrocytaire affecte principalement la viscosité sanguine à vitesse de
cisaillement élevée. Le caractère déformable des globules rouges permet à ces derniers de
s’aligner, dans le sens du flux et au centre du vaisseau (migration axiale). Des globules rouges
rigides ont tendance à rester perpendiculaires au flux sanguin et à augmenter les résistances et
par conséquence la viscosité sanguine. En revanche, l’augmentation de l’agrégation
érythrocytaire augmente la viscosité sanguine à vitesse de cisaillement faible, car les agrégats
se mettent en travers des lignes de flux parallèles et augmentent les résistances vasculaires.
On peut voir sur la courbe rouge que la viscosité sanguine diminue rapidement avec
l’augmentation de la vitesse de cisaillement et tend à se normaliser au même niveau que la
courbe orange (situation normale) indiquant que les agrégats érythrocytaires sont rompus,
quand la vitesse de cisaillement augmente. L’agrégation érythrocytaire est un phénomène
réversible. Il est possible de noter qu’à des vitesses de cisaillement très élevées, la courbe
rouge se situe légèrement en dessous de la courbe orange. Ce phénomène s’explique par le
fait qu’à vitesse de cisaillement élevée, les quelques agrégats érythrocytaires persistants
fluidifient le sang, car ils sont capables de migrer très facilement au centre du flux (migration
axiale prononcée) (33). Enfin, la partie inférieure de la figure est la mise en correspondance
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des vitesses de cisaillement et territoires vasculaires où l’on peut trouver des vitesses de
cisaillement de cet ordre de grandeur.
Figure 9 : Effet de la déformabilité et de l’agrégation érythrocytaire sur la viscosité sanguine en fontion de la vitesse de
cisaillement. (79)
(1) Déformabilité érythrocytaire
La capacité de déformabilité de la membrane des érythrocytes est la combinaison de
propriétés mécaniques et géométriques. Les facteurs intervenants sont (191):
• La viscosité interne de la cellule, déterminée principalement par la concentration en hémoglobine, et
le type d’hémoglobine (l’hémoglobine S augmente la viscosité cytosolique).
• Le rapport surface-volume, très important à considérer, car une élévation de 3 à 4 % du
volume de la cellule entraîne la lyse cellulaire. En effet, les forces faibles mises en jeu sont
directement dépendantes de la distance entre les molécules. Une légère élévation de volume
de la cellule modifie ces distances, ce qui montre l’importance de la régulation du milieu
intérieur de la cellule. Nous rappellons , que le globule rouge dispose d’un excès de surface
par rapport à une sphère qui aurait le même volume, lui permettant ainsi d’être soumis à des
déformations extrêmes, sans se rompre lorsqu’il passe dans des micro-vaisseaux de diamètre
inférieur au sien.
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L’élasticité et la viscosité membranaire.
L’élasticité de la membrane érythrocytaire dérive de ses deux composants : la
bicouche lipidique et le squelette protéique (278). En tant que membrane fluide, la bicouche
lipidique a une faible résistance à l’élongation, une résistance modérée à la courbure, et une
résistance plus élevée à la dilatation. La résistance à la courbure est le résultat de deux
paramètres : d’une part chaque feuillet est stabilisé par les interactions existant entre chaque
phospholipide, et d’autre part la courbure entraîne l’expansion d’un feuillet et l’écrasement de
l’autre, ce qui renforce la résistance de l’ensemble de la membrane (166). Les propriétés
viscoélastiques de la membrane résultent d’interactions entre les lipides membranaires et le
cytosquelette sous-jacent à cette membrane. Ce dernier stabilise la bicouche lipidique et
procure à la fois un renforcement et une élasticité à l’ensemble de la structure.
Toute perturbation de la déformabilité érythrocytaire a un impact sur la viscosité
sanguine, particulièrement à vitesse de cisaillement élevée. Par ailleurs, indépendamment de
ses effets sur la viscosité sanguine, une rigidification érythrocytaire cause une perturbation de
la microcirculation et de l’apport en oxygène aux tissus (224) et une augmentation des
résistances vasculaires dans l’ensemble de l’organe perfusé (38).
(2) Agrégation érythrocytaire
Le phénomène d’agrégation érythrocytaire décrit la capacité des globules rouges à
former des agrégats de façon spontanée sous forme de rouleaux (2 dimensions, empilement de
globules rouges) et de réseaux en 3 dimensions lorsque le sang est à l’état de repos, ou que la
vitesse de cisaillement est très faible (1 s-1
). Une augmentation de l’agrégation érythrocytaire
augmente la viscosité sanguine à faible vitesse de cisaillement (veines et veinules surtout), et
ce, même sans changement de l’hématocrite. L’agrégation érythrocytaire est un phénomène
réversible ; ce qui signifie que lorsque la vitesse de cisaillement augmente (artères par
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exemple), les agrégats érythrocytaires sont dispersés. On peu d’ailleurs quantifier la force
nécessaire pour disperser ces agrégats érythrocytaires chez un sujet donné (128). La formation
en rouleaux est dépendante du rapport entre les forces d’adhésion/de cohésion (liaisons
hydrophobes, forces de Van der Walls, forces électrostatiques et liaisons hydrogènes) et les
forces de répulsion (potentiel zeta) (105). Pour expliquer le phénomène d’agrégation
érythrocytaire, deux théories ont été proposées : la théorie de l’adsorption et la théorie de la
déplétion.
La théorie de l’adsorption repose sur l’implication du fibrinogène ou toute autre
protéine plasmatique de haut poids moléculaire dans l’attraction entre les globules rouges (34,
35, 212, 213). Lorsque le fibrinogène se dépose sur la membrane de l’érythrocyte, celui-ci
serait adsorbé par le globule rouge, formant ainsi un pont permettant l’association de deux
globules rouges.
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