Cours dHmatocytologie DUT ABB 5 physiopathologie des globules

Cours d'Hémato-cytologie DUT ABB 5 - physiopathologie des globules rouges Auteur : Bruno Flamand, IUT de Dijon

PHYSIOPATHOLOGIE DES GR 1 - 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 Anomalies de la mb Anomalies de l’Hb B-Anémies hémolytiques non corpusculaires Déficits enzymatiques 4 -3 ANEMIES AREGENERATIVES 4 -3 -1 Carence en Fer (carence martiale) 4 -3 -2 Anémie inflammatoire 4 -3 -3 Anémies par carence vitaminique Folates et/ou B 12 4 -3 -4 Anémies hypoplasiques 4 -4 Les Surcharges en Fer 4 -5 Les Polyglobulies

1 - STRUCTURE ET METABOLISME 1. 1 Généralités • Disque biconcave Ø moyen 7, 5 µm, épaisseur 2 µm, surface 145 µm 2 • 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 Phospho. Lipidique

• Lipides 40%, Protéines 52%, Glucides 8% • Lipides: 70% Phospho. Lipides , 30% Cholestérol -Feuillet interne: riche en phosphatidylsérine et phosphatidyléthanolamine -Feuillet externe: riche en phosphatidylcholine et sphingomyéline • 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 HCO 3 -/Clles glycophorines (sialoglycoprotéines): support Ag de gp sanguins, et porteurs de charges négatives -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

• Échanges transmb. : nombreux transports transmembranaires. -apport substrats énergétiques (glucose) -fonctionnement des systèmes enzymatiques -maintien des [ions] intraglobulaires -pompe ATPase Na+/K+ Mg 2+ dépendante -pompe ATPase Ca 2+Mg 2+ dépendante -pompe HCO 3 -/Cl 1. 3 Métabolisme érythrocytaire • Fonctions du GR: transport O 2 et CO 2 : 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, 3 DPG par shunt Rapoport 10% voie des pentoses: formation NADPH

• Utilisation: - ATP: pompes ATPases, renouvellement lipides mb - NADH: coenzyme de Methémoglobine réductase Met. Hb (Fe 3+) + NADH, H+ Hb(Fe 2+) + NAD+ Met. Hb réductase - NADPH: coenzyme de glutathion réductase, régénération du Glutathion g. Glu-Cys-Gly (G-SH) 2 G-SH + R-O-OH G-S-S-G + H 2 O + R-OH Glutathion peroxydase (2) G-S-S-G + NADPH, H+ 2 G-SH + NADP+ Glutathion réductase (3) - 2, 3 Di. Phospho. Glycérate: effecteur allostérique de Hb, qui diminue son affinité pour O 2

Métabolisme du Glucose érythrocytaire Glucose Protection contre les oxydants Glucose 6 Phosphate Voie des pentoses Phosphates Glycolyse anaérobie G 6 PDH Trioses Phosphates 2 Glutathions réduits R-O-OH NADPH +H+ 3 2 R-OH + H 20 Glutathion oxydé NADH + H+ Maintien de l’Hème à l’état fonctionnel Fe 2+ ADP + P ATP Maintien de la forme biconcave ENERGIE Renouvellement lipides membranaires Pyruvate Pompes cationiques Lactate

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 Fe 2+ • Structure et synthèse de la globine: • chaîne a ( a, ou embryonnaire z ) et chaînes non a ( b, d, e, g ) : la composition de chaque hémoglobine est variable mais toujours 2 chaînes a et 2 chaînes non a • Vie embryonnaire: Hb Gower 1 (z 2 e 2), Gower 2 (a 2 e 2), Portland (z 2 g 2) • Vie fœtale: Hb F (a 2 g 2) • Après 6 mois et adulte: Hb A (a 2 b 2) à 98%, Hb A 2 (a 2 d 2) 2% Hb F à l’état de traces • globines: synthèse classique des protéines chaînes a 141 aa, et gènes a situés sur chr 16 chaînes non a 146 aa, et gènes non a situés sur chr 11

Hb. F

• la structure primaire de chaque chaîne de globine forme 8 segments hélicoïdaux notés de A à H, et les histidines E 7 et F 8 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-Co. A • 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 REGULATION 3. 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

Erythroblaste basophile Proérythroblaste Erythroblaste acidophile Erythroblaste polychromatophile Réticulocytes: présence substance réticulo-filamenteuse non visible au MGG mais par coloration spéciale

Proérythroblaste Érythroblaste basophile 1 • Durée érythropoïèse médullaire 5 à 7 j • réticulocytes terminent leur maturation en 24 à 48 H dans le sang • 1 Proérythroblaste en théorie 16 GR Érythroblaste • dans la moelle: ilots érythroblastiques comprenant basophile 2 Macrophages et érythroblastes Érythroblaste polychromatophile Érythroblaste Réticulocyte acidophile GR mature

3. 2 L’érythropoïétine (Epo) • Hormone glycoprotéique: codée par chr 7, 166 aa, 35 k. Da, contenant 15% acide sialique • Production: -cellules endothéliales péri-tubulaires du rein, à 90% -foie à 10% • Concentration sanguine: 10 à 20 m. U/ml (1 U = 12, 5 ng) • Contrôle de la sécrétion: diminution de la Pa. O 2 Hypoxie tissulaire Reins Epo • Effets médullaires: -prolifération et différenciation CFU-E -stimulation synthèse Hb -accélération sortie médullaire des réticulocytes Moelle osseuse

• augmentation taux Epo: -hémorragie ou hyper-hémolyse -anomalie affinité Hb -élévations des besoins tissulaires en O 2 -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 des cellules souches -Hormones thyroïdiennes: stimulent hypoxie tissulaire prolifération

3. 3 Facteurs exogènes 3. 3. 1 Le Fer Cf Biochimie Fer Total: H 50 mg/kg, F 35 mg/kg Adulte 3 à 4 g fer total 1 L sang = 500 mg fer % 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% Fer de réserve H 1200 mg , F 600 mg

• Cycle du fer GR Hémoglobine Sang Érythroblastes Macrophages Moelle osseuse Moelle–Foie-Rate Ferritine Foie Transferrine Absorption digestive 1 à 4 mg/j Plasma 1 à 3 mg/j Féces-Urines. Peau-Phanères Apports exogènes équilibrés 10 à 25 mg/j Excrétion Femme: pertes en fer majorées Menstruations 25 mg/mois Grossesse 700 mg Allaitement 1 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 12 H, maxi 24 H) 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 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 % = (Fer sérique / CTST) x 100 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 nucléocytoplamique) -un gigantisme cellulaire (croissance cellulaire mais mitoses difficiles) -toutes lignées cellulaires (hématopoïétiques ou non) sont touchées, mais la lignée rouge montre rapidement ces anomalies

VITAMINES B 12 FOLATES

a. Les Cobalamines ou Vitamines B 12 • Coenzymes de 2 réactions majeures Acide propionique Homocystéine acide succinique Méthionine • Apport équilibré 10 -50 µg/j (foie, viande, poisson, laitages), couvrant largement les besoins 2 -10µg/j • Réserves: Foie, abondantes pour 2 à 4 ans • Dosage sérique (RIA) Méthyl. Cobalamine 150 -800 ng/L • Absorption Vit B 12 nécessite complexe Vit. B 12 -Facteur Intrinsèque-Récepteur Facteur Intrinsèque: -Facteur Intrinsèque (FI) secrété par cellules paroi estomac -liaison gastrique FI-vit. B 12 -absorption iléale vit. B 12 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) Méthyl. THF • Taux érythrocytaire N=5 -15 µg/L N=150 -400 µg/L c. Autres substances nécessaires • Cuivre: favorise absorption intestinale du Fer, et la libération fer par Macrophages • Vitamine B 6: 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

ÞPathologies liées au métabolisme vit B 12 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 GR 4. 1 Généralités sur les ANEMIES Diminution du taux Hb circulante Attention: 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/mm 3 , anémie régénérative, (souvent cause périphérique) < 150 000/mm 3 , 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 B 12, 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 G 6 PDH, 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 bande 3

Anciens tests de confirmation: -Résistance globulaire osmotique diminuée Fragilité osmotique -Auto-hémolyse spontanée in vitro à 37°C augmentée, et corrigée par le glucose

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 : a-Thalassémies et b-Thalassémies. • Les b-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 b, les mécanismes d'excision-épissage, ou le signal de terminaison de traduction. b thalassémie majeure ou maladie de Cooley Anémie n'apparaissant pas à la naissance car synthèse Hb. F restant majoritaire, donc diagnostic établi entre 3 mois et 18 mois. Anémie sévère (Hb entre 4 et 7 g/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 Hb. F 50 à 95%, Hb. A absente, ou Hb. A 5 à 45% si b+-Thalassémie, Hb. A 2 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 a 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 extramédullaire 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 p. H alcalin Sang Normal Témoins de migration Hb Hb. A Hb. F Hb S Hb. C, Hb. A 2 Hb. A 95 -97, 5% Hb. A 2 < 3% Anhydrase carbonique

b-Thalassémie intermédiaire Forme atténuée de la maladie de Cooley, définition strictement clinique représentant 10% des b-Thalassémies homozygotes. Anémie modérée, bien supportée, sans déglobulisation rapide, Hb. F augmentée. Croissance normale, mais retard pubertaire. b-Thalassémie hétérozygote Forme mineure : Anémie modérée microcytaire et hypochrome, peu régénérative. Hb A 2 > 3%, et Hb. F 1 à 5%. Forme clinique très atténuée de la maladie de Cooley. Forme minime : Pseudopolyglobulie microcytaire et hypochrome sans anémie, Hb. A 2 > 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 b-Thalassémies homozygotes Mutation portant sur les 2 gènes b : b 0 -Thalassémie si aucune chaînes b produites ou b+-Thalassémie si seulement diminution de production des chaînes b.

• Les a-Thalassémies Altérations génétiques: délétions, (rarement mutations), d'un ou plusieurs des 4 gènes a. 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 foetoplacentaire. Anémie sévère macrocytaire, Hb Bart's (g 4) 80%, Hb. H (b 4) 10%, Hb Portland (z 2 g 2) 10% - Hémoglobinose H : délétions de 3 gènes (--/-a). Anémie microcytaire hypochrome, régénérative, et hémolytique, avec corps de Heinz. Hb. A 70%, Hb. H 10 à 30 %, traces Hb Bart's. Croissance normale, retard pubertaire. - a-thalassémies mineures : délétion de 2 gènes en cis (--/aa) : a 0 -thalassémie hétérozygote délétion de 2 gènes en trans (-a/-a) : a+-thalassémie homozygote Microcytose sans anémie, ou pseudopolyglobulie microcytaire et hypochrome. Electrophorèse de l'Hb normale chez l'adulte, parfois Hb. A 2 < 2, 5%. Naissance Hb Bart's 5%. Cliniquement asymptomatique. - a-thalassémie silencieuse : délétion d'un gène (-a/aa), a+-thalassémie hétérozygote. Electrophorèse de l'Hb: à la naissance Hb Bart's 1%, normale chez l'adulte. Cliniquement et biologiquement asymptomatique.

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 (Hb. S) Maladie constitutionnelle de l'Hb caractérisée par une anomalie de structure de la chaîne b de globine aboutissant à la production d'une hémoglobine anormale l'Hb. S. 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'Hb. S, tétramère a 2 b 2, chaînes b 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'Hb. S 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+.

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. Drépanocytose homozygote Hb. S/Hb. S Diagnostic vers 6 mois-1 an quand Hb. F disparaît: l'Hb. F inhibe la polymérisation de l'Hb. S dans le GR, et chez les drépanocytaires le taux d'Hb. F 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 /mm 3 avec polynucléose neutrophile. Hypersidérémie sauf carence associée. Hyperbilirubinémie. Myélogramme montrant une érythroblastose massive. Examens complémentaires de certitude: Electrophorèse de l'Hb: Hb. A absente, Hb. S 75 à 95%, Hb. A 2 2 à 4%, Hb. F 1à 15%. Test de falciformation (ou d'Emmel) au métabisulfite de Na

Hb. A 2 Hb. F 10, 3% Hb. S 85, 6% Hb. A 2 4, 1% Pistes 1 et 5 Sang normal Pistes 2, 3, 4, 6, 7 Drépanocytose homozygote

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 1 et 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 Hb. S/Hb. A Peu symptomatique sauf infarctus splénique en situation d'hypoxie sévère. Hémogramme normal mais Test de falciformation positif Electrophorèse de l'Hb: Hb. A 55 à 60%, Hb. S 40 à 45%, Hb. A 2 2 à 3% Autres Hémoglobinoses - Hémoglobinose C: Afrique de l’Ouest, Inde, USA, Hb. C tétramère a 2 b 2, chaînes b 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, Hb. E tétramère a 2 b 2, chaînes b 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 a 2 b 2, chaînes b de globine anormales par remplacement de l'acide glutamique n° 121 par une glutamine. Anémie microcytaire hémolytique.

Hétérozygotes composites Hb. S/Hb. C : symptomatologie plus modérée que la drépanocytose homozygote, complications moins fréquentes, mais thromboses oculaires fréquentes. Electrophorèse : quantités égales Hb. S et Hb. C, Hb. F 2 à 6%. Hétérozygotes composites Hb. S/b-Thalassémies : retard de croissance, retard pubertaire, splénomégalie comme dans une b-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: Hb. A 10 -30% ou absente, Hb. F 5 à 15%, Hb. A 2 4 à 6%. A. 3 - Déficits enzymatiques • Déficit en Glucose 6 Phosphate Dés. Hydrogénase (G 6 PDH) 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 G 6 PDH dans les globules rouges et les manifestations cliniques décrit les déficits suivants: Classe 1 : déficit sévère 1 à 2 % d’activité G 6 PDH Classe 2 : déficit 3 à 10 % d’activité G 6 PDH (correspondant souvent aux populations du bassin méditerranéen) Classe 3 : déficit modéré 10 à 40 % d’activité G 6 PDH, 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 diabétique Ingestion 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 biologiques Anémie 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 G 6 PDH sur un lysat de GR, diminuée (< 65% de l'activité normale), si le test 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, champignons, dérivés benzéniques, arsenic, PLOMB venins, 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 AREGENERATIVES 4 -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 10 g/dl), Anémie hyposidérémique (Fer souvent < 300µg/l). Transferrine très élevée (> 3, 5 g/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 11 g/dl) longtemps normocytaire et normochrome puis discrètement microcytaire (rarement VGM < 75 fl) et faiblement hypochrome (rarement TCMH < 24 pg). 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 …), gglobulines sériques et a 2 globulines 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 B 12 • Carence en vit B 12: -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. B 12.

Anémie sévère (Hb souvent < 8 g/dl), macrocytaire ou mégalocytaire (VGM souvent > > 110 fl), 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 B 12 sérique et/ou Folates sériques diminués. Folates érythrocytaires diminués. Test de Schilling d'absorption de la vit B 12 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 B 12 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 B 19, 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