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 cytosqueletteFormé 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

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

1.2 l ’hémoglobine

Anatomie et physiologie humaine Marieb Pearson éducation

Électrophorèse en acétate

de cellulose pH 9,2

+-

A2 S/D F A1/Ao

2 2 2 2 2 2

HPLC

Anomalies de structure :

hémoglobinose

déficit de synthèse des

chaînes: thalassémie

Métabolisme de l’Hémoglobine

Anabolisme de l’Hb

Glycine

+

Succinyl-CoA

Catabolisme de l’Hb

Hémoglobine

Hème

Fe2+

transferrine

Bilirubine

4 Chaînes

de globine

Hémoglobine

HèmeDans les

érythroblastes

(moelle

osseuse)

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 réticulo-

endothélial

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

Hème

GlobineProtéolyse Acides aminés

libres

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

Fe2+Hème oxydase

Biliverdine réductase

MOLECULE

LIPOSOLUBLE

Devenir de la bilirubine dans l’organisme

Bilirubine (liposoluble)

Reins

FoieIntestin

Macrophage

(moelle osseuse)

plasmaBilirubine (soluble) Sérum albumine

Bilirubine

Urobilinogène

UROBILINE

Urines

Stercobilinogène

STERCOBILINE

Matières fécales

UrobilinogèneVoie biliaire

Bilirubine conjuguée

Acide glucuronique

UrobilinogèneVoie sanguine

système porte

bactéries

ictère

• 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 érythropoïèseculture

Myélogramme

BOM

NFS

Absorption

intestinalePlasma 2-3 mg

Transferrine - Fe3+

Moelle

hémoglobine

Réserves

foie

MOR -RATE

muscles

- ferritine

- hémosidérine

Globules rouges 3,7 g

pertes

macrophages

apports

Elimination

1 mg

1.5 métabolisme du fer

Fe2+Transferrine-(Fe3+)2

Sang

pH acide

acide ascorbique

estomac

Fe2+

pH basique

Fe3+

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

Phagocytoseprotéolyse de la globine

libération de l ’hème

Libération du fer par

l’hème oxydase

Stockage : ferritine

Transferrine -(Fe3+)2

Céruloplasmine

protéine de la phase

aiguë

ferroxidase Cu

cofacteur

• l'absence congénitale de céruloplasmine : anémie microcytaire

• l'absence congénitale de transferrine : anémie microcytaire avec surcharge martiale tissulaire

Transferrine -(Fe3+)2

TfR

Macrophage

Granules de ferritineCatabolisme de

l ’hémoglobine

Rhophéocytose de

la ferritine 1 - 2 %

Fer labile

pinocytose

Captation du fer par l ’érythroblaste

Mitochondrie

synthèse de l ’hème

plasma

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

- 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.

Coloration de Perls

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

anémie

origine

hémogramme

mécanisme

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

Myélogramme

coloration de

PERLS

Structure de

l’hémoglobine

3.1 organigramme

3.2 Carence martiale

décoloration des

muqueuses

installation lente

asthénie, dyspnée,

tachycardie, angor,

céphalées, troubles

des phanères

Anémie

Hb <10 g/dL

VGM < 65 fL

CCMH < 32 g/dL

peu régénérative

RDW 15-22 %

Fer

fer sérique

transferrine

sTfR

coef sat

ferritine

Normal

– 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

Mécanisme carentiel Causes

Perte digestive haute Oesophagite ulcérée

Ulcère gastro-duodénal, gastrite

Perte digestive basse Tumeur grêle, colique

Angiodysplasie colique, hémorroïdes

Parasitose intestinale Ankylostomiase

Saignements gynécologiques,

obstétriques

Fibrome, stérilet… grossesses

rapprochées

malabsorption Maladie coeliaque, gastrectomie

Manque d’apport Régime lacté exclusif trop long

Végétarien strict, anorexie mentale

Perte de Fer urinaire Hémolyse chronique

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 : gènes embryonnaires

En vert : gènes fœtaux

en jaune : gènes adultes

Mutations ou délétions des gènes ou

sur-expression compensatrice des gènes ou

formation d ’une hémoglobine instable d’où hémolyse

Anémie Microcytaire Régénératrice

150 mutations connues

Diagnostic forme homozygote, majeure

Cooley

Déformations osseuses

hépatosplénomégalie

ictère

retard staturo-pondéral

Transfusions depuis

enfance

Anémie

Hb < 6 g/dL

VGM < 60 fL

CCMH < 280 g/L

Rétic > 200 .109/L

RDW 14 -16 %

Électrophorèse de l ’Hb

Hb A < 40 %

Hb A2 augmentée

Hb F très augmentée

Hb A 97 %

Hb A2 3%

Hb F < 1%

Hb F 50 à 95 %

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

bleu de méthylène

Corps de Heinz bleu/noir

Kleihauer

Diagnostic forme hétérozygote mineure

Transfusions depuis

enfance

retard staturo-

pondéral

Anémie

Hb < 10-11 g/dL

VGM < 65 fL

CCMH < 300 g/L

Rétic < 120 .109/L

Électrophorèse de l ’Hb

Hb A 95 %

Hb A2 augmentée

Hb A 97 %

Hb A2 3%

Hb F < 1%

Hb A 95 %

Hb A2 > 2 à 8 %

Hb F < 1 à 5%

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

Diagnostic forme mineure

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

Hb < 10 g/dL

VGM > 110 fL

Rétic < 50 .109/L

PN diminués

T

Thr augmentés

Myélogramme

mégaloblastose sur 3

lignées

Asynchronisme

maturation nucléo-

cytoplasmique

Vit B12 diminuée

malabsorption

Folates diminuésalcoolisme chronique,

grossesse, causes

nutritionnelles, malabsorption,

interférence médicamenteuse

5 les anémies régénératives

Normochrome-normocytaire

Hémolyse immunologique

AHAI

Anomalie de membrane

microsphérocytose héréditaire

HPN acquise

Hémolyse mécanique

valvules cardiaques / CIVD

Hémolyse toxique

saturnisme, venins

Hémolyse infectieuse

paludisme

Déficit enzymatique

G6PDH

pyruvate kinase

Hémoglobinopathie

drépanocytose

5.1 Principaux mécanismes de l ’hémolyse

Corpusculaire

congénitale

Extra-

corpusculaire

acquise

Bilan d ’hémolyse:

bilirubine libre, haptoglobine, fer sérique, LDH

Hb

membrane

LDH augmentée

Hémoglobinémie élevée

Hémoglobine plasmatique> 1,35 g/l

REIN

Insuf rénale aiguë

Si seuil de réabsorption dépasséHémoglobinurieurines rouges

Méthémoglobine

globine hémine-hémopexine

FOIE

bilirubine conjuguée

selles

stercobilinogène

fer

bilirubine libre

Protéines sériques de transport

Hb- haptoglobine

Catabolisme de l ’hBlibération de l ’haptoglobine

-

saturation de

l’haptoglobine

L’hémolyse intravasculaire Aiguë

CIVD

Haptoglobine effondrée

hyperkaliémie

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 intra-

vasculaire par le CAM

diagnosticAc chauds

• Asthénie, pâleur

• urines rouges

• ictère

• splénomégalie ++

• test de Combs direct TDA

• 60-80 % secondaire

– LLC +++

– Waldenström

– Lupus +++

• 20-30 % idiopathique

Ac froids

• sujet âgé: A chronique

• acrocyanose +++

• sujet < 5 ans

– brutal +++

– après une inf pulmonaire

• 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

infarctus

retard de croissance

Anémie

Hb < 8 g/dL

Rétic > 300 .109/L

Électrophorèse de Hb

Hb A absente

Hb S 80 %

Hb F 15-20 %

Hb A 97 %

Hb A2 3%

Hb F<1%

Hb S 80 %

Hb F 15-20 %

Drépanocytose hétérozygote

Asymptomatique

risque d ’infarctus

splénique

Anémie

absente

Électrophorèse de Hb

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