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Le globule rouge. Le globule rouge est une cellule anucléée qui a la forme dun disque biconcave très flexible. le rôle principal de GR est de délivrer.

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1 Le globule rouge

2 Le globule rouge est une cellule anucléée qui a la forme dun disque biconcave très flexible. le rôle principal de GR est de délivrer l O2 des poumons aux tissus, et transporter en sens inverse le CO2.

3 Le globule rouge adulte ne renferme aucun organite cytoplasmique du type mitochondrie ou ribosome. Il est incapable de synthétiser des lipides ou de nouvelles protéines. Cependant, tous les composants nécessaires à ces fonctions et sa survie sont présents. I- Contenu du globule rouge

4 Outre sa membrane, le globule rouge est constitué principalement: - eau, - hémoglobine, - enzymes, - ions (potassium, sodium, chlorure et magnésium).

5 I-1 Membrane érythrocytaire La membrane du globule rouge est constituée de lipides40%, glucides 8% et de protéines 52%. 1- Les lipides : A- une double couche sous forme de phospholipides 54 % : * sphingomyélines, phosphatidylcholines : sur la couche externe plasmatique. * phosphatidylethanolamines, phosphatidylserines : sur la couche interne cytoplasmique.

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7 B - Cholestérol non estérifié 43% : Sur les deux couches. C- Glycolipides 03% : le principal est le globoside situé sur la couche externe. Ces glycolipides constituent le support de lactivité antigénique des groupes sanguins.

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9 2-Les glucides forment un film à la surface externe de la membrane. 3-Les protéines - Les protéines extrinsèques tapissent la face interne de la bicouche lipidique. Elles forment le squelette de la membrane érythrocytaire : spectrine, actine, protéine Protéines transmembranaires ou intégrales: bande 3, glycophorines.

10 - Protéine dancrage : Ankyrine - Autres protéines: protéine 4.2, protéine Rh, ladducine, dématine, myosine, tropomyosine, tropomoduline.

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12 I-2 Hémoglobine Chromoprotéines porphyriniques de coloration rouge renfermant du fer. Des pigments de transport de loxygène permettent de surmonter la limitation imposée par la faible solubilité de oxygène dans leau.

13 Lhémoglobine est composé: - dune fraction protéique appelée globine, - dun groupement prosthétique, lhème, constitué de protoporphyrine et de fer. I-2-1 Structure dhémoglobine

14 I-2-1 Structure de lhème Une ferro-protoporphyrine de type IX (tétrapyrolique centré par un atome de fer) Quatre noyaux pyrroles unis par des ponts méthényles. De huit chaînes latérales : 4 méthylènes (CH3); 2 Vinyles (CH=CH2), et 2 propionyles (CH2-CH2-COOH).

15 Structure de lhème

16 Latome de fer est sous forme (Fe++) dans la désoxyHb, lHbO2 et lHbCO. En revanche il est sous forme (Fe+++ ) dans la metHb et les hémichromes

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18 I-2-2 Structure de globine Les différentes type de chaînes rencontrés dans les hémoglobines humaines sont : les chaînes alpha (α), les chaînes (β), les chaînes gamma (γ), les chaînes delta(δ), les chaînes epsilon(ε), et les chaînes zêta(ζ) Les chaînes polypeptidiques de lhémoglobine diffèrent les unes des autres par leur séquence dacides aminés

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20 Lhémoglobine est un dimère de protomères αβ. Les deux protomères α1β1 et α2β2 de lhémoglobine sont reliés symétriquement par un axe de rotation moléculaire.

21 I-2-3 Génétique et biosynthèse A- Biosynthèse de lhème - La synthèse de lhème seffectue indépendamment de celle de la globine. - Lhème ne vient que secondairement saccrocher aux chaînes polypeptidiques néosynthétisées pour réaliser la sous-unité dhémoglobine. - certaines étapes de sa synthèse sont localisées dans les mitochondries, dautres dans le cytosol.

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23 B- Biosynthèse de globine Chez lhomme, les gènes de lhémoglobine se répartissent en 2 groupes distincts : - Le groupe des gènes de type α - Le groupe des gènes de type β

24 Le groupe des gènes de type α - Elle située sur la partie terminale du bras court du chromosome Elle comporte 3 gènes fonctionnels (ζ, α1, α2 ) et 3 pseudogènes (Ψζ, Ψα1, Ψα2). - Les gènes sont organisés de 5 en 3 selon leur ordre dexpression au cours du développement : Gène ζ embryonnaire α1et α2 foetaux/adultes

25 Le groupe des gènes de type β - Elle est à lextrémité distale du bras court du chromosome 11 - Elle comporte 5 gènes fonctionnels (ε, Gγ, Aγ, β et δ) et un pseudogène (Ψβ).

26 I-2-4 Les différentes hémoglobines Chez lhomme, plusieurs hémoglobines se succèdent au cours de la vie et, à tout moment. Ces hémoglobines se distinguent par la nature des sous-unités qui les constituent. Ces modifications seffectuent parallèlement au changement du lieu dérythropoïèse (sac vitellin chez lembryon, foie, rate et moelle osseuse chez le fœtus, moelle osseuse chez ladulte normal).

27 Hémoglobines normales embryonnaires Deux chaînes de la famille α coexistent : ζ, qui apparaît la première, puis α. De même, il existe deux chaînes de type β : ε et γ. Ces diverses sous-unités permettent de réaliser les trois hémoglobines de lembryon, - Hb Gower 1 (ζ2,ε2) - Hb Gower 2 (α2- ε2) - Hb Portland (ζ2, γ2) - Hb fœtale (Hb F) (α2γ2). À partir du 37ème jour

28 Hémoglobines normales fœtales LHb F (α2γ2) (90 %) est le constituant hémoglobinique principal de la vie fœtale. lhémoglobine adulte ou Hb A (α2β2), est également synthétisée, mais à un taux très faible (5 à 10 %).

29 Hémoglobines normales adultes LHb A (α2β2) : 95 %. lHb A2 (α2δ2): 2,5 %. LHb F: inférieure à 1 %.

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31 II- Métabolisme énergétique de GR Le GR a besoin dénergie: - maintenir le fer à létat Fe2+, - maintenir laction de la pompe Na-K, - maintenir létat réduit des radicaux SH des enzymes et protéines membranaires.

32 II-1 Métabolisme de glucose Le glucose fourni par le plasma dans le GR est catabolisé de deux façons : - Par glycolyse anaérobie grâce au cycle dEmbden Meyerhof (de 90 à 95 %). - Par la voie des pentoses ou hexose phosphates (de 5 à 10 %).

33 la voie dEmbden Meyerhof le glucose est dégradé jusqu à lacide lactique par laction : lhexokinase, la phosphofructokinase et la pyruvate kinase. Le catabolisme du glucose par cette voie fournit deux composés énergétiques: - ATP (adénosine triphosphate), - NADH (nicotinamide adénine dinucléotide hydrogéne).

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35 ATP - le fonctionnement des pompes à sodium grâce. - lentrée du cholestérol, des phospholipides et des acides gras provenant du plasma. NADH - la réduction de la méthémoglobine en hémoglobine fonctionnelle ( coenzyme dune méthémoglobine réductase). 2,3-diphosphosphoglycérate - fixé au niveau de la cavité centrale de lhémoglobine, joue un rôle important dans la distribution de loxygène aux tissus.

36 II-2 Métabolisme du glutathion Les agents oxydants entraine laccumulation des peroxydes au sein de GR. Les peroxydes sont responsables de la dénaturation des constituants de GR.

37 Le GR lutte contre les peroxydes grâce à un système réducteur très efficace comprenant: - le glutathion réductase, - la glutathion peroxydase, - glucose 6 phosphate déshydrogénase.

38 III- Fonction de GR Le GR assure deux fonctions importantes : - Transport de loxygène des poumons aux tissus - Transport du Co2 des tissus aux poumons

39 III-1 Transport de loxygène loxygène sanguin est combiné pour 98.5 % de sa totalité. La faible part restante joue un rôle capital et assure la pO2. Une molécule doxygène se fixe par atome de fer et 1g dHb peut transporter au max 1.34ml dO2 lorsque la saturation est totale.

40 La courbe de saturation de lHb en fonction de la pO2 présente une allure sigmoide la pression de demi saturation (P50) : pression partielle en O2 à la quelle coexiste 50% de formes oxygénés et 50% de formes désoxgénées.

41 Pour une pO2 est voisine de 100 mmHg, correspond à la pression de lalvéole pulmonaire, lHb est saturée presque complètement (97.5%). Par contre au niveau des tissus ou la pO2 est voisine 35 mm Hg lHb saturée à 30 %.

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43 III-2 Transport du CO2 Le gaz carbonique produit par la respiration cellulaire est transporté sous trois forme : - A létat dissous : 5% - Sous forme de bicarbonate (70%) : Le CO2 libéré par les tissus diffuse dans le plasma et pénètre dans les GR : CO2 + H2O HCO3- + H+

44 Le bicarbonate formé est libéré dans le plasma alors que les ions hydrogène sont retenus par lhémoglobine désoxygénée. Sous forme de carbaminohémoglobine (25%) : le CO2 se lie à LHb désoxygénée. le CO2 se lie aux groupements aminés de globine pour former la carbaminohémoglobine. NH2 + CO2 NHCOO- + H +

45 IV- Catabolisme de lhémoglobine - A lâge de 120 jours, les GR sont phagocytés par les cellules du système réticulohistiocytaire (macrophage, monocytes…). - A létat normal, cette phagocytose à lieu dans la rate, le foie et la moelle osseuse. - La rate est lemplacement principal de lérythrophagocytose des GR.

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48 V- Méthodes détude de GR V-1 NFS La détermination de la NFS se fait : - des méthodes automatisées, - méthodes manuelles.

49 1- Taux de GR Homme : 4,5- 5, /l. Femme : 3,8- 5, /l.

50 2- Hémoglobine Principe : réaction de DRABKIN K3Fe(CN)6 Hb (Fe2+) méthémoglobine (Fe3+) KCN Méthémoglobine Cyanméthémoglobine La Cyanméthémoglobine est dosée par spectophotométrie à une longueur donde de 540 nm.

51 Valeurs de référence Homme : g/dl. Femme : g/dl. Enfant : 11,5- 14 g/dl.

52 3- Hématocrite Principe Par méthode directe : par macro-méthode avec des tubes de Wintrobe ou par micro-méthode avec tubes capillaires. Par méthode indirecte : calcul à partir du volume moyen (VGM) et le chiffre de numération des érythrocytes.

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54 Valeurs de référence Homme : % Femme : %

55 4- Indices érythrocytaires VGM: volume corpusculaire moyen Le résultat est exprimé en μm3 ou en femtolitres (fl) ( L) Valeurs de référence: fl

56 TCMH: teneur corpusculaire moyenne en hémoglobine - Le résultat est exprimé en picogramme (pg) ( g).. - Valeurs de référence: pg.

57 - Le résultat sexprime en % ou en g/100ml - Valeurs de référence : g/100ml CCMH: corpusculaire moyenne de lhémoglobine

58 IDR: Indice de distribution érythrocytaire Il est obtenu par calcul mathématique : RDW= (Dérivation standard des GR/VGM) x IDR: IDR augmenté : anisocytose.

59 Valeurs pathologiques - Hb < 13 H anémie. < 12 F anémie. - VGM : > 97 fl les GR sont macrocytaires. < 80 fl les GR sont microcytaires. - TCMH < 26 pg les GR sont hypochromes. - CCMH < 32 g/100ml les GR sont hypochrome. - IDR > 14 anisocytose.

60 V-2 Frottis sanguin - Préparation dun étalement mince dune goutte de sang sur une lame de verre; - coloration appropriée (May- Grünwald- Giemsa); - observation au microscope avec lobjectif à immersion.

61 Aspect d GR normal: - une cellule anucléée de diamètre compris entre 7.2 et 7.5 µm; - cest un disque biconcave de forme arrondie avec une pâleur au centre occupant 1/3 du diamètre de la cellule.

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63 A-1 Microcytose : VGM diminué A- Anomalies de taille de GR Anémie ferriprive Thalassémie Anémie sidéroblastique

64 A-2 Macrocytose : VGM augmenté Déficit en Vitamines: Vit B12 et acide folique Syndrome myélodysplasique

65 A-3 Anisocytose : IDR augmenté Variation de la taille des GR

66 B- Anomalies de la forme du GR B-1 Sphérocyte Petits GR ne possédant pas de zone clair - Nombreux dans la sphérocytose héréditaire. - présente dans anémies hémolytiques auto- immune et dans labsence dantigène Rh.

67 B-2 Stomatocytes Présence dune dépression rectiligne au centre du GR Stomatocytose héréditaire

68 B-3 Elliptocytes GR elliptique - Elliptocytose héréditaire taux sup à Peu nombreux : thalassémie et anémie ferriprive.

69 B-4 Dacryocytes GR en larme ou en poire. - Fibrose médullaire

70 B-5 Drépanocytes GR en forme de faucille Drépanocytose homozygote

71 B-6 Hématies en cibles: codocytes GR avec un contre coloré entouré dune zone clair et dordée par une zone colorée - Thalassémies. - Hémoglobinose E. - Hémoglobinose C.

72 B-7 Echinocytes Echinocytes : GR avec des spicules courts et réguliers. -Déficit en enzymes de la glycolyse (pyruvate kinase…),

73 B-8 acanthocytes GR avec quelques spicules irréguilièrs. - Abétalipoprotéinémie. - Maladies neurodégénratives.

74 B-9 Schizocytes GR fracturés. - Syndrome hémolytique et urémique chez lenfant. - Prothèse valvulaire. - Dialyse.

75 B-10 Hématies fantômes Hématies dépourvues de leur contenu. - Ghosts: GR dépourvu totalement de leur contenu. - Semi-ghosts: GR partiellement vidées. - - Déficit en G6PD. - Hémoglobinopathies.

76 B- 11 Hématies mordues (bite cells) GR amputés dune portion semi-circulaire. - Déficit en G6PD. - Hémoglobine instable.

77 B- 12 poïkylocytose Présence de GR de formes variées. - Syndrome myélodysplasique. - Les thalssémies.

78 B-13 Kératocytes GR avec deux pointes ou deux spicules: aspet cornu ou une forme de casque. - Anémies ferriprives. - Coagulation intra-vasculaire. disséminée. - Prothèse valvulaire cardiaque. - Insuffisance rénale sévère.

79 C- Anomalies de la couleur de GR C-1 Anisochromie: intensité variable de coloration de GR. C-2 Hypochromie : présence des GR pâles. C-3 Polychromatophilie: présence des GR de teinte bleu-gris et un peu plus grands que les GR (réticulocytes).

80 D- Inclusions érythrocytaires D-1 Corps de Jolly Des corpuscules sphérique coloré en rouge foncé (reste de chromatine nucléaire). - Splénectomie. - Anémie mégaloblastique. - SMD.

81 D- 2 Ponctuations basophiles Granulation arrondies de coloration bleu. - Intoxication au Pb. - hémoglobines instables. - Anémie chronique régénérative.

82 D-2 Cristaux dhémoglobine C Cristaux réfringents dus à la condensation dHb C. Hémoglobinose C

83 D-3 Cristaux de porphyrines Des bâtonnets de taille variable +/- trapus et de couleur rouge foncé. - Déficit des enzymes intervenant dans la synthèse de hème.

84 D-6 Corps de Pappenheimer Petits granules colorés en bleu violet par MGG et bleu-vert par la coloration de Perls contenant le fer. - Anémies sidéroblastiques.

85 V-3 Taux de réticulocytes Principe Précipitation des ribosomes à laide de colorants vitaux (Bleu de crésyl brillant) sous forme de substance granulofilamenteuse visible au microscope. Les valeurs de référence - Normal de réticulocytes : 20 et 80 G/l - Rétic >120 G/l anémie régénérative. - Rétic <120 G/l anémie arégénérative.

86 V-4 Etude de lhémoglobine Electrophorèse dhémoglobine - la séparation et lanalyse qualitative des hémoglobines normales (A et A2). - la détection des principales hémoglobines anormales : S ou D et C ou E.

87 Placées dans un champ électrique, les hémoglobines se déplacent en fonction: - charge, - la taille de la molécule, - la force ionique, du pH, du tampon et de la nature du support.

88 Electrophorèse sur milieu alcalin

89 Electrophorèse sur milieu acide

90 DOSAGE DE LHEMOGLOBINE F : METHODE PAR DENATURATION AUX ALCALINS Principe - Basée sur la propriété de résistance de lhémoglobine F à la dénaturation par une solution alcaline. - LHgb F est augmenté chez ladulte: la ß-thalassémie majeure ( 70 à 90%), la persistance héréditaire de LHgb F.

91 DOSAGE DE LHEMOGLOBINE A2 Par des méthodes microchromatographies

92 TEST DE FALCIFORMATION DES HEMATIES - La métabisulfite de sodium provoque la falciformation des hématies. - Lhémoglobine S et dautres hémoglobines comme Lhémoglobine C, ont une solubilité très diminuée lorsquelles sont désoxygénées. Les globules rouges qui les contiennent, changent de forme et prennent laspect de faucilles.

93 V-5 Exploration du bilan martial Fer sérique Colorimétrie (manuelle ou automatisée) +++ En milieu acide, le fer sérique est libéré de la Tf puis sous laction dun agent réducteur (acide ascorbique, hydroxylamine, hydrazine…) il est réduit en Fe2+ qui forme avec le chromogène (ferrozine) un complexe coloré puis lecture de labsorbance à 550nm. Fe3+ lié à la TF Fe3+ + Tf pH<5 réducteur Fe3+ Fe2+ Fe2++ chromogène produit coloré

94 Les valeurs de référence : H = mg/l (x 17.9=µmol/l) F = mg/l

95 Dosage de la Tf le dosage préconisé pour la Tf est un dosage par immunoprécipitation en milieu liquide (immuno-néphélémétrie, immuno- turbidimétrie) => formation dun précipité en présence dantisérum spécifique (Ac anti-TF)

96 la capacité totale de fixation de la Tf (CTF) C est laquantité maximale de fer que la Tf peut transporter CTF (µmol/l) = Tf (g/l) x 25 CTF (mg/l) = Tf (g/l) x 1.4

97 Coefficient de saturation de la Tf (CS) CS = Fer sérique x 100 CTF Les valeurs de référence : - Tf = g/l - CTF= mg/l - CS : H= 20-40% / F=15-35%

98 Dosage de la ferritine sérique : Techniques utilisées : *méthodes immuno-enzymatiques ou fluoro-enzymo- immunométriques (MEIA) *méthodes immunométriques chimiluminescentes en phase hétérogène *méthodes immuno-turbidimétriques. Valeurs de référence : - H= µg/l - F= µg/l

99 V-6 Dosage des enzymes érythrocytaire Dosage de lactivité enzymatique de G6PD Par méthode spectrophotométrique, en suivant en ultraviolet laugmentation de la densité optique qui saccompagne la production de NADPH,H + à partir du NADP +. Glucose 6P G6 phsphoglugonate NADP + NADPH,H +

100 Pyruvate kinase La pyruvate kinase catalyse la phosphorylation dADP en ATP par le phosphoénolpyruvate. Le pyruvate ainsi formé est tranformé en lactate par la LDH qui oxyde en même temps le NADH en NAD. PEP + ADP pyruvate + ATP Pyruvate + NADPH,H+ lactate + NADP+

101 V-7 Etude de la fragilité osmotique - Etude de R des GR à des solutions de pression osmotique décroissante. - La valeurs normales :la concentration saline donnant lhémolyse initiale : 0,40 à 0, La fragilité osmotique des GR est augmentée dans : - shérocytose, - elliptocytose, - stomatocytse.

102 Elle est diminuée : - splénectomie, - thalassémie.


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