2 l `anémie
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Les anémies 1 le globule rouge 1.1 structure du GR 1.2 hémoglobine 1.3 catabolisme 1.4 érythropoïèse 1.5 métabolisme du fer 2 l ’anémie 2.1 signes cliniques 2.2 tests analytiques 2.3 fausses anémies 3 les anémies microcytaires 3.1 organigramme 3.2 la carence en fer 3.3 les anémies inflammatoires 3.4 les thalassémies 3.5 l’anémie sidéroblastique 4 les anémies macrocytaires 4.1 organigramme 4.2 carence en vit B12 - folates 4.3 autres cas 5 les anémies régénératives 5.1 principaux mécanismes 5.2 AHAI 5.3 drépanocytose 5.4 microsphérocytose héréditaire 5.5 déficits enzymatiques 1 le globule rouge 1.1 structure la membrane Très grande perméabilité à l’eau, l’urée, le glucose les petits anions mais pas les cations le cytosquelette Formé de protéines internes - situées à la face cytoplasmique - agencées à la façon des mailles d’un filet - avec des points d’ancrage membranaires via la protéine 4.1 La spectrine représente 75 % des protéines du GR. Complexes horizontaux spectrine-actine protéines 4.1 : forme du GR complexes verticaux protéine 3-ankyrine (2-1)-protéine 4.2 : déformabilité le cytoplasme / métabolisme • • • • pas d’organites cellulaires saturé en hémoglobine CCMH > 300 g/L Dépourvu de capacité de synthèse protéique métabolisme simplifié, utilisation du glucose plasmatique – fourniture d’énergie aux pompes membranaires (pyruvate kinase) – synthèse de 2-3diphosphoglycérate (2-3DPG) régulateur de l’affinité de l’hémoglobine pour le dioxygène – synthèse des systèmes anti-oxydants pour protéger l’hémoglobine maintien du fer sous la forme Fe2+ (Glucose 6 phosphate déshydrogénase) • volume intra-cellulaire donc VGM maintenu par des pompes Na+/K+ ATP dépendantes • pH 7,1 1.2 l ’hémoglobine hétéroprotéine • partie protéique la globine – Partie spécifique l’hémoglobine qui varie selon l’espèce, l’âge, la pathologie – il existe différents types de globine , , , , • groupement prosthétique : l’hème • structure quaternaire – 4 chaînes de globine – hémoglobine adulte A1 96-99 % deux dimères liés par des liaisons de faible énergie Anatomie et physiologie humaine Marieb Pearson éducation HPLC Électrophorèse en acétate de cellulose pH 9,2 - + A2 2 2 S/D F 2 2 A1/Ao 2 2 Anomalies de structure : hémoglobinose déficit de synthèse des chaînes: thalassémie Métabolisme de l’Hémoglobine Catabolisme de l’Hb Anabolisme de l’Hb Glycine + Succinyl-CoA Bilirubine Fe2+ transferrine Dans les érythroblastes (moelle osseuse) Hème Hème Hémoglobine 4 Chaînes de globine Hémoglobine Dans le système réticulo endothélial 1.3 Le catabolisme • rigidification de la membrane, enrichissement en cholestérol • diminution de l’activité des pompes par carence en énergie • apparition de cluster de protéine 4.1 signal de phagocytose • hémolyse physiologique intra-tissulaire pour 80 % • phagocytés par les macrophages dans le système réticuloendothélial chaque jour 1/120 des GR libération de 6 à 8 g d ’Hb L’hémoglobine est dégradée principalement dans la rate mais aussi le foie et les macrophages de la MOR Dégradation de l’Hémoglobine dans les macrophages Cytoplasme Hémoglobine Protéolyse Globine Acides aminés libres Hème Hème oxydase Fe2+ Cycle du Fer 2/3 dans la circulation lié à la transferrine réutilisé pour l ’érythropoïèse 1/3 mis en stockage sous forme de ferritine et d’hémosidérine Biliverdine réductase MOLECULE LIPOSOLUBLE Devenir de la bilirubine dans l’organisme Macrophage (moelle osseuse) ictère plasma Bilirubine (liposoluble) Sérum albumine Bilirubine (soluble) Foie Intestin Bilirubine Reins Acide glucuronique Voie biliaire Urobilinogène Bilirubine conjuguée Urobilinogène UROBILINE Urines Voie sanguine système porte bactéries Urobilinogène Stercobilinogène STERCOBILINE Matières fécales • Hémolyse physiologique = 1 à 2 % des GR/jours • hyper-hémolyse = durée de vie < 120 jours – intra-tissulaire : foie , rate… bilirubine libre , haptoglobine , LDH – intra-vasculaire : hémolyse aiguë hémoglobinurie, haptoglobine hyperkaliémie, LDH bilirubine libre 1.4 érythropoïèse culture Myélogramme BOM NFS 1.5 métabolisme du fer apports Moelle Globules rouges 3,7 g hémoglobine pertes Absorption 1 mg intestinale Plasma 2-3 mg Transferrine - Fe3+ Réserves Elimination foie MOR -RATE muscles - ferritine - hémosidérine macrophages Sang estomac Fe3+ Fe2+ Fe2+ Transferrine-(Fe3+)2 pH acide pH basique acide ascorbique stockage cellulaire • un compartiment de transit où le fer est labile disponible pour les enzymes, les cytochromes et l'hémoglobine pour les érythroblastes • un compartiment de stockage • ferritine. complexe qui peut contenir jusqu'à 4500 atomes de fer. • hémosidérine protéine lysosomiale forme dégradée de ferritine stocke le fer de manière stable difficilement mobilisable Phagocytose protéolyse de la globine libération de l ’hème Transferrine -(Fe3+)2 Libération du fer par l’hème oxydase Céruloplasmine protéine de la phase aiguë ferroxidase Cu cofacteur Stockage : ferritine • l'absence congénitale de céruloplasmine : anémie microcytaire • l'absence congénitale de transferrine : anémie microcytaire avec surcharge martiale tissulaire Transferrine -(Fe3+) plasma Captation du fer par l ’érythroblaste 2 pinocytose TfR Mitochondrie synthèse de l ’hème Fer labile Catabolisme de l ’hémoglobine Rhophéocytose de la ferritine 1 - 2 % Granules de ferritine Macrophage Notions de régulation • HFE: liaison au récepteur de la transferrine TfR1 et augmente la captation du fer • DMT1 : transporteur membranaire du Fe2+ des endosomes sensible au pH • ferroportine 1, hephaestine et céruloplasmine protéines qui permettent la sortie du fer – des cellules du villus – du macrophage • Hepcidine – peptide hépatique anti-bactérien – augmente la captation du fer • • par les macrophages les cellules de la crypte des villosités – inhibition de la ferroportine – diminue l’absorption intestinale – EPO inhibe la synthèse d’hepcidine Le fer sanguin est capté au pôle basolatéral de la crypte par le complexe 2M-HFE-TfR1 l ’augmentation du fer intra-cellulaire diminue la synthèse de DMT1 et de la ferroportine lors de la différenciation de la crypte en villus plus la captation du fer au pôle basal est grande et moins le fer est absorbé par l ’intestin Paramètres biologiques • Fer plasmatique • transferrine – coefficient de saturation CS = fer/CTF • ferritine plasmatique • sTfR récepteur soluble de la transferrine Normal Carence en fer infection sidérémie • Libération du Fe3+ des protéines milieu acide pH 5 en présence de guanidine • réduction en Fe2+ par l ’acide ascorbique • colorimétrie avec le Ferène S 593 nm • résultats en µmol/L homme femme enfant 9 - 30 8 à 28 11 à 22 Détermination de la transferrinémie • Méthode turbidimétrique bichromatique 340-700 nm • immunoprécipitation par des Acm en présence de polyéthylène glycol • résultats : 1,7 à 3,5 g/L • CFT : capacité totale de fixation du fer CFT = transferrine x25 résultats : 44 à 80 µmol/L • CS coefficient de saturation de la transferrine % des sites occupés par un ion Fe3+ sur l ’ensemble de la transferrine CS = sidérémie / CFT résultats 20 à 40 % chez l ’homme, 15 à 35 % chez la femme Dosage de la ferritinémie • Évaluation de la réserve tissulaire en fer • origines – sécrétion par les macrophages – lyse cellulaire physiologique (hépatocyte) • ELISA sandwich • résultats : 80 à 250 µg/L – diminution : carence martiale – augmentation : syndrome inflammatoire, pathologie hépatique Dosage du sTfR • Présent sur toutes les cellules, passage membranaire du fer lié à la transferrine • nombre de récepteur directement proportionnel aux besoins de la cellule en fer • ce nombre diminue lors de la différenciation cellulaire sauf sur les érythroblastes et le placenta (la MOR contient 70 à 80 % des TfR) • le sTfR est une fraction soluble sa concentration suit celle du TfR • méthode immunoturbidimétrique • mesure couplée à celle des réticulocytes = efficacité de l ’érythropoïèse • en dehors de tout déficit en fer une augmentation du sTfR sans augmentation des réticulocytes = érythropoïèse inefficace • remplace la coloration de Perls dans le diagnostic des anémies des maladies chroniques Coloration de Perls - Le fer de réserve de l’hémosidérine est libéré de la partie protéique par un milieu acide. - Les ions ferriques réagissent avec l'hexacyanoferrate II de potassium (ferrocyanure de potassium) - Obtention d’un précipité coloré Bleu de Prusse (hexacyanoferrate II de fer III) visible sous forme de grains bleu turquoise dans le cytoplasme des érythroblastes - sidéroblaste I : 1 à 2 grains - sidéroblaste II : couronne de grains - érythrocytes (sidérocyte) - des macrophages. 2 anémie 2.1 Les signes cliniques • Apparition selon – gravité, rapidité d ’installation, facteurs de co-morbidité • anémie de 10 -12 g/dL asymptomatique / tachycardie • anémie < 10 g/dL pâleur -dyspnée - asthénie - tachycardie • mauvaise tolérance angor - agitation - décompensation transfusion nécessaire 2.2 Tests analytiques • • • • Nb GR hémoglobine Hématocrite Indices érythrocytaires – VGM – TCMH – CCMH pour un volume plasmatique normal classifications hémogramme origine mécanisme anémie 2.3 Les fausses anémies • Expansion de volume plasmatique – grossesse 3eme trimestre – gammapathie monoclonale • anomalie de distribution des GR – splénomégalie +++ • agglutination des GR – agglutinine froide • anémie physiologique du nné – entre 1 et 12 mois 3 les anémies microcytaires 3.1 organigramme Structure de l’hémoglobine Myélogramme coloration de PERLS 3.2 Carence martiale décoloration des muqueuses installation lente asthénie, dyspnée, tachycardie, angor, céphalées, troubles des phanères Normal Anémie Fer Hb <10 g/dL fer sérique VGM < 65 fL transferrine CCMH < 32 g/dL sTfR peu régénérative coef sat RDW 15-22 % ferritine Mécanisme carentiel Perte digestive haute Perte digestive basse Parasitose intestinale Saignements gynécologiques, obstétriques malabsorption Manque d’apport Perte de Fer urinaire Causes Oesophagite ulcérée Ulcère gastro-duodénal, gastrite Tumeur grêle, colique Angiodysplasie colique, hémorroïdes Ankylostomiase Fibrome, stérilet… grossesses rapprochées Maladie coeliaque, gastrectomie Régime lacté exclusif trop long Végétarien strict, anorexie mentale Hémolyse chronique – explorations – gastro et coloscopie systématiques – examens gynécologiques – traitement – – – – traitement de l ’étiologie Fer PO 6 mois minimum association vit C acide folique pendant 1 mois 3.3 anémies inflammatoires des affections chroniques • autres signes biologiques – hyperplaquettose +++ – VS, fibrinogène, CRP – électrophorèse des protides sériques pic 2 • insuffisance fonctionnelle de l ’érythropoïèse liée à un excès de cytokines TNF, IL-1, IFN inhibitrices – inhibition de la prolifération des érythroblastes en réponse à la sécrétion d ’EPO – inhibition de la libération du fer par les macrophages – les réserves n’étant pas diminuées il y a diminution de l ’absorption intestinale • traitement – étiologique rhumatisme inflammatoire, cancers Normal 3.4 Les thalassémies • Maladies héréditaires autosomiques récessives – diminution ou absence de production de chaîne de globine normale – la modification du ratio / responsable de la physiopathologie • • ou a : extrême -orient (superposition avec Plasmodium falciparum) ou b : pourtour méditerranéen – gravité dépend du type de chaîne déficiente et du caractère homozygote : maladie hétérozygote : trait Forme béta majeure Les gènes de l’hémoglobine En bleu : En vert : en jaune : gènes embryonnaires gènes fœtaux gènes adultes Mutations ou délétions des gènes 150 mutations connues ou sur-expression compensatrice des gènes ou formation d ’une hémoglobine instable d’où hémolyse Anémie Microcytaire Régénératrice Diagnostic forme homozygote, majeure Cooley Déformations osseuses Anémie hépatosplénomégalie Hb < 6 g/dL Électrophorèse de l ’Hb Hb A < 40 % ictère VGM < 60 fL retard staturo-pondéral CCMH < 280 g/L Hb A2 augmentée Transfusions depuis enfance Rétic > 200 .109/L Hb F très augmentée RDW 14 -16 % Hb A 97 % Hb F 50 à 95 % Hb A2 3% Hb F < 1% Hb A2 > 4 % Autres résultats • Plaquettes N • leucocytes N parfois hyperleucocytose d ’entraînement • myélogramme: non utile – hyperplasie de la lignée E (60 - 90 %) – dysmorphisme : région claire correspondant à la précipitation des chaînes – excès des chaînes alpha provoque apoptose des E – histiocytes chargés en fer • RGO augmentée • corps de Heinz: précipitation des chaînes • test de Kleihauer : résistance de l ’Hb F à la dénaturation acide ou alcaline • biochimie : sidérémie et ferritinémie élevées bilan d ’hémolyse perturbé : bilirubine libre augmentée, haptoglobine augmentée anémie centrale, hémolyse intra-médullaire, érythropoïèse inefficace, hémodilution, hypersécrétion d ’EPO Corps de Heinz MGG GR déformés corps de Heinz Kleihauer bleu de méthylène Corps de Heinz bleu/noir Diagnostic forme hétérozygote mineure Transfusions depuis enfance Anémie Électrophorèse de l ’Hb Hb < 10-11 g/dL Hb A 95 % retard staturopondéral VGM < 65 fL Hb A2 augmentée CCMH < 300 g/L Rétic < 120 .109/L Hb A 97 % Hb A 95 % Hb A2 3% Hb A2 > 2 à 8 % Hb F < 1% Hb F < 1 à 5% Diagnostic forme mineure Délétion totale ou partielle d’un gène avec absence de la synthèse de la chaîne correspondante – 4 gènes atteints : hydrops fœtal incompatible avec la vie extra-utérine pas de production d ’Hb F ni A – hémoglobinose H : 3 gènes atteints anémie hémolytique dès la naissance A Microcytaire Hémolytique Régénérative cellules cibles, corps de Heinz Hb 4 chez le nné 10 - 30 % Hb Bart’s 4 – thalassémie mineure ou type 1 : 2 gènes atteints asymptomatique microcytose, hypochromie sans anémie 5 % Hb Bart ’s à la naissance – thalassémie silencieuse ou type 2 : 1 gène atteint asymptomatique 1% de Hb Bart ’s à la naissance 3.5 anémie sidéroblastique: anémie réfractaire • Groupe hétérogène – héréditaire liée à l ’X très rare – acquise origine médicamenteuse ou toxique • alcoolisme • médicaments anti-tuberculeux • saturnisme – acquises idiopathiques : SMD maladies clonales de CSH • ARSI sidéroblaste > 15 %, dysérythropoïèse pure double population normo-macro et micro-hypochrome, sidérocytes fer sérique très augmentée, saturation de la transferrine, ferritinémie très augmentée • AREB excès de blastes, dysmyélopoïèse blastes dans le sang >1 % • accumulation et dépôts de fer dans les mitochondries des érythroblastes – production d ’hème insuffisante – absorption du fer normale par les E • distribution périnucléaire des mitochondries • aspect en sidéroblaste par la coloration de Perls 4 les anémies macrocytaires 4.1 organigramme 4.2 carences en vit B12 et/ou folates • vit B12 ou cobalamine – coenzyme pour la synthèse de l ’ADN dans les cellules à développement rapide (épithéliums et hématopoïèse) • Anémie de Biermer – gastrite atrophique auto-immune – auto-immunisation au niveau de la muqueuse gastrique • auto-Ac anti- cellules pariétales • auto-Ac anti FI – anémie profonde Ma (130 fL) R macrocytes, corps de Jolly, ponctuations basophiles schizocytes – Atteinte plus générale GR, GB, T diagnostic Syndrome anémique bien supporté Anémie Myélogramme Hb < 10 g/dL mégaloblastose sur 3 lignées VGM > 110 fL PN diminués Asynchronisme maturation nucléocytoplasmique T Vit B12 diminuée Rétic < 50 .109/L Thr augmentés malabsorption Folates diminués alcoolisme chronique, grossesse, causes nutritionnelles, malabsorption, interférence médicamenteuse 5 les anémies régénératives Normochrome-normocytaire 5.1 Principaux mécanismes de l ’hémolyse Hémolyse mécanique valvules cardiaques / CIVD Hémolyse immunologique AHAI Hémolyse toxique Extracorpusculaire acquise saturnisme, venins Hémolyse infectieuse paludisme Corpusculaire congénitale Déficit enzymatique Hémoglobinopathie G6PDH drépanocytose pyruvate kinase Anomalie de membrane microsphérocytose héréditaire HPN acquise Bilan d ’hémolyse: bilirubine libre, haptoglobine, fer sérique, LDH L’hémolyse intravasculaire Aiguë Hb CIVD Hémoglobine plasmatique > 1,35 g/l membrane LDH augmentée FOIE Protéines sériques de transport Hb- haptoglobine Catabolisme de l ’hB libération de l ’haptoglobine saturation de l’haptoglobine Méthémoglobine globine hémine-hémopexine fer Insuf rénale aiguë bilirubine conjuguée stercobilinogène hyperkaliémie REIN bilirubine libre selles Haptoglobine effondrée Hémoglobinémie élevée Si seuil de réabsorption dépassé Hémoglobinurie urines rouges 5.2 AHAI • Ag communs ou publics I, i, Kell... • Ac chauds IgG +++, IgA – GR sensibilisés par IgG ou IgA phagocytose dans la rate – GR sensibilisés par le C3 phagocytose dans le foie • Ac froids : IgM +++ – GR sensibilisés par IgM phagocytose dans la rate – GR sensibilisés par IgM « agglutination » fixation/activation du C’ hémolyse brutale intravasculaire par le CAM diagnostic Ac chauds • • • • Asthénie, pâleur urines rouges ictère splénomégalie ++ Ac froids • sujet âgé: A chronique • acrocyanose +++ • sujet < 5 ans – brutal +++ – après une inf pulmonaire • test de Combs direct TDA • 60-80 % secondaire – LLC +++ – Waldenström – Lupus +++ • 20-30 % idiopathique • Test de Coombs indirect – Ac libres dans le plasma – IgM +++ • infections virales – MNI – rhino-pharyngite – mycoplasme • mal des agglutinines froides 5.3 drépanocytose • Hémoglobinopathie, sujets noirs • zone de forte endémie coïncidente avec celle de Plasmodium falciparum • autosomique récessive S/S forme grave S/A, S/C,S/ thalassémie • mutation VAL -GLU sur chaîne béta • cristallisation de l ’Hb si PaO2 diminue – fièvre, infections, altitude • thromboses Drépanocytose homozygote Crises de douleurs Anémie Électrophorèse de Hb infarctus Hb < 8 g/dL Hb A absente retard de croissance Rétic > 300 .109/L Hb S 80 % Hb F 15-20 % Hb A 97 % Hb S 80 % Hb F 15-20 % Hb A2 3% Hb F<1% Drépanocytose hétérozygote Électrophorèse de Hb Asymptomatique Anémie risque d ’infarctus splénique absente Hb A diminuée Hb S 50 % test de falciformation : Emmel Hb A 97 % Hb A2 3% Hb F<1% Hb A 40-50 % Hb S 50 % traitement • • • • • Hyperhydratation oxygénothérapie antibiotiques systématiques (asplénie +++) transfusions greffe allogénique 5.4 Microsphérocytose héréditaire • Minkowski-Chauffard ANNR • transmission autosomique dominante – homozygote : non viable in utéro – hétérozygote : viable • pénétrance variable • défaut ankyrine ou bande 3 • microvésiculation sans spectrine • diminution du rapport S/V • diminution RGO • destruction des GR dans la rate +++ • splénectomie 5.5 déficits enzymatiques • Déficit en G6PDH – – – – – production du NAPDH co-enzyme de la glutathion réductase processus de détoxication précipitation de la globine sous forme de corps de Heinz accident hémolytique aigu suite à une agression anémie profonde NN très R, sphérocytes, corps de Heinz • déficit en pyruvate kinase – autosomique récessif forme hétérozygote asymptomatique – déficience des pompes à sodium – anémie variable N Macrocytaire R
