Le globule rouge.

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1 Le globule rouge

2 Le globule rouge est une cellule anucléée qui a la forme d’un 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 I- Contenu du globule rouge
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.

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 l’activité antigénique des groupes sanguins.

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9 - Protéines transmembranaires ou intégrales: bande 3, glycophorines.
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 4.1. - Protéines transmembranaires ou intégrales: bande 3, glycophorines.

10 - Protéine d’ancrage : Ankyrine
- Autres protéines: protéine 4.2, protéine Rh, l’adducine, 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 l’oxygène permettent de surmonter la limitation imposée par la faible solubilité de oxygène dans l’eau.

13 I-2-1 Structure d’hémoglobine
L’hémoglobine est composé: - d’une fraction protéique appelée globine, - d’un groupement prosthétique, l’hème, constitué de protoporphyrine et de fer.

14 I-2-1 Structure de l’hème
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 l’hème

16 L’atome de fer est sous forme (Fe++) dans la désoxyHb, l’HbO2 et l’HbCO. 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 l’hémoglobine diffèrent les unes des autres par leur séquence d’acides aminés

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20 L’hémoglobine est un dimère de protomères αβ
L’hémoglobine est un dimère de protomères αβ. Les deux protomères α1β1 et α2β2 de l’hémoglobine sont reliés symétriquement par un axe de rotation moléculaire.

21 I-2-3 Génétique et biosynthèse
A- Biosynthèse de l’hème La synthèse de l’hème s’effectue indépendamment de celle de la globine. L’hème ne vient que secondairement s’accrocher aux chaînes polypeptidiques néosynthétisées pour réaliser la sous-unité d’hémoglobine. - certaines étapes de sa synthèse sont localisées dans les mitochondries, d’autres dans le cytosol.

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23 B- Biosynthèse de globine
Chez l’homme, les gènes de l’hémoglobine 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 16. - 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 d’expression au cours du développement : Gène ζ embryonnaire α1et α2 foetaux/adultes

25 Le groupe des gènes de type β
- Elle est à l’extrémité 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 l’homme, 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 s’effectuent parallèlement au changement du lieu d’érythropoïèse (sac vitellin chez l’embryon, foie, rate et moelle osseuse chez le fœtus, moelle osseuse chez l’adulte 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 l’embryon, - 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
L’Hb F (α2γ2) (90 %) est le constituant hémoglobinique principal de la vie fœtale. l’hémoglobine adulte ou Hb A (α2β2), est également synthétisée, mais à un taux très faible (5 à 10 %).

29 Hémoglobines normales adultes
L’Hb A (α2β2) : 95 %. l’Hb A2 (α2δ2): 2,5 %. L’Hb F: inférieure à 1 %.

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31 II- Métabolisme énergétique de GR
Le GR a besoin d’énergie: - maintenir le fer à l’état Fe2+, - maintenir l’action de la pompe Na-K, - maintenir l’état 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 d’Embden Meyerhof (de 90 à 95 %). - Par la voie des pentoses ou hexose phosphates (de 5 à 10 %).

33 la voie d’Embden Meyerhof
le glucose est dégradé jusqu’ à l’acide lactique par l’action : l’hexokinase, 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. - l’entrée du cholestérol, des phospholipides et des acides gras provenant du plasma. NADH - la réduction de la méthémoglobine en hémoglobine fonctionnelle ( coenzyme d’une méthémoglobine réductase). 2,3-diphosphosphoglycérate - fixé au niveau de la cavité centrale de l’hémoglobine, joue un rôle important dans la distribution de l’oxygène aux tissus.

36 II-2 Métabolisme du glutathion
Les agents oxydants entraine l’accumulation 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 l’oxygène des poumons aux tissus - Transport du Co2 des tissus aux poumons

39 III-1 Transport de l’oxygène
l’oxygène sanguin est combiné pour 98.5 % de sa totalité. La faible part restante joue un rôle capital et assure la pO2. Une molécule d’oxygène se fixe par atome de fer et 1g d’Hb peut transporter au max 1.34ml d’O2 lorsque la saturation est totale.

40 La courbe de saturation de l’Hb 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 l’alvéole pulmonaire, l’Hb est saturée presque complètement (97.5%). Par contre au niveau des tissus ou la pO2 est voisine 35 mm Hg l’Hb 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 l’état dissous : 5% - Sous forme de bicarbonate (70%) : Le CO2 libéré par les tissus diffuse dans le plasma et pénètre dans les GR : CO2 + H2O HCO H+

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

45 IV- Catabolisme de l’hémoglobine
- A l’âge de 120 jours, les GR sont phagocytés par les cellules du système réticulohistiocytaire (macrophage, monocytes…). - A l’état normal, cette phagocytose à lieu dans la rate, le foie et la moelle osseuse. - La rate est l’emplacement principal de l’érythrophagocytose des GR.

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48 V- Méthodes d’étude 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- 5,5 1012/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 d’onde 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) (10-15L) Valeurs de référence: fl

56 TCMH: teneur corpusculaire moyenne en hémoglobine
Le résultat est exprimé en picogramme (pg) (10-12 g).. Valeurs de référence: pg.

57 CCMH: corpusculaire moyenne de l’hémoglobine
Le résultat s’exprime en % ou en g/100ml Valeurs de référence : g/100ml

58 IDR: Indice de distribution érythrocytaire
Il est obtenu par calcul mathématique : RDW= (Dérivation standard des GR/VGM) x 100. IDR: IDR augmenté : anisocytose.

59 Valeurs pathologiques
- Hb < 13 H anémie. < 12 F anémie. - VGM : > 97 fl les GR sont macrocytaires. < 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 d’un étalement mince d’une goutte de sang sur une lame de verre; coloration appropriée (May- Grünwald-Giemsa); observation au microscope avec l’objectif à immersion.

61 Aspect d’ GR normal: une cellule anucléée de diamètre compris entre 7.2 et 7.5 µm; - c’est 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- Anomalies de taille de GR
A-1 Microcytose : VGM diminué Thalassémie Anémie ferriprive 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 l’absence d’antigène Rh.

67 B-2 Stomatocytes Présence d’une dépression rectiligne au centre du GR
Stomatocytose héréditaire

68 B-3 Elliptocytes GR elliptique
- Elliptocytose héréditaire taux sup à 20. - 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 d’une 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. Prothèse valvulaire. Dialyse.
Syndrome hémolytique et urémique chez l’enfant. 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 d’une 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 d’hémoglobine C
Cristaux réfringents dus à la condensation d’Hb 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 l’aide 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 l’hémoglobine
Electrophorèse d’hémoglobine la séparation et l’analyse 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 - L’Hgb F est augmenté chez l’adulte:
DOSAGE DE L’HEMOGLOBINE F : METHODE PAR DENATURATION AUX ALCALINS Principe - Basée sur la propriété de résistance de l’hémoglobine F à la dénaturation par une solution alcaline. - L’Hgb F est augmenté chez l’adulte: la ß-thalassémie majeure ( 70 à 90%), la persistance héréditaire de L’Hgb F.

91 DOSAGE DE L’HEMOGLOBINE A2
Par des méthodes microchromatographies

92 La métabisulfite de sodium provoque la falciformation des hématies.
TEST DE FALCIFORMATION DES HEMATIES La métabisulfite de sodium provoque la falciformation des hématies. L’hémoglobine S et d’autres hémoglobines comme L’hémoglobine C, ont une solubilité très diminuée lorsqu’elles sont désoxygénées. Les globules rouges qui les contiennent, changent de forme et prennent l’aspect 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 l’action d’un agent réducteur (acide ascorbique, hydroxylamine, hydrazine…) il est réduit en Fe2+ qui forme avec le chromogène (ferrozine) un complexe coloré puis lecture de l’absorbance à 550nm. Fe3+ lié à la TF Fe3+ + Tf pH<5 réducteur Fe 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 d’un précipité en présence d’antisérum spécifique (Ac anti-TF)

96 C’ est laquantité maximale de fer que la Tf peut transporter
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 l’activité enzymatique de G6PD Par méthode spectrophotométrique, en suivant en ultraviolet l’augmentation de la densité optique qui s’accompagne 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 d’ADP 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 l’hémolyse initiale : 0,40 à 0,445. La fragilité osmotique des GR est augmentée dans : - shérocytose, - elliptocytose, - stomatocytse.

102 Elle est diminuée : - splénectomie, - thalassémie.