ULaval:MED-1222/Sang normal et molécule d'hémoglobine

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Ce guide d’étude a été élaboré par les volontaires de Wikimedica dans le cadre du cours MED-1222 à l'Université Laval et est basé sur le travail des responsables du cours. Il est fourni comme aide à l'étude et ne constitue pas un document officiel du cours.

Le sang est un tissu fluide visqueux constitué de nombreuses cellules contenues en suspension dans un liquide complexe, soit le plasma. Il a le pouvoir de circuler dans les vaisseaux sanguins, car les cellules sanguines sont dissociées les unes des autres à l'état normal (contrairement aux autres tissus), en plus d'avoir une plasticité remarquable. La viscosité du sang est fonction de plusieurs paramètres: (1) l'hématocrite, (2) la déformabilité érythrocytaire, (3) la viscosité du plasma sanguin et (4) les paramètres circulaires, comme le diamètre des vaisseaux sanguins, la vitesse de cisaillement et les propriétés du flot sanguin (laminaire ou turbulent).

C'est l'hémoglobine, le pigment respiratoire trouvé en grande quantité dans les érythrocytes (synonyme de globule rouge (GR)), qui est responsable de la couleur rouge du sang.

Sommaire

1 Fonctions du sang[modifier | w]

Fonctions générales Fonctions spécifiques
·  Transport vec ou sans véhicule sanguin)

·  Communication

·  Transport de l’O2 et du CO2

·  Défense contre l’étranger

·  Hémostase

·  Préservation de la fluidité

1.1 Fonctions générales[modifier | w]

Le sang est responsable du transport de :

  • Énergie O2, CO2, chaleur, molécules énergétiques)
  • Substances nutritives minéraux, vitamines, acides aminés, glucides, lipides...)
  • Déchets (résultant de la combustion et des métabolismes, comme l'urée et l'ammoniac: ils sont dirigés vers les organes émonctoires (reins, foie, poumons)
  • Hormones, amines biogènes et substances apparentés permettent la régulation des interrelations complexes entre les divers organes et fonctions physiologiques (forme de « communication » de l’organisme par le sang))

Plusieurs des composantes transportées par le sang mentionnées ci-dessus sont véhiculées dans le sang par l’intermédiaire de protéines de transport qui sont spécifiques ou non. Un exemple de véhicule sanguin est l'albumine, une protéine synthétisée par le foie.

1.2 Fonctions spécifiques[modifier | w]

1.2.1 Transport de l’O2 et du CO2[modifier | w]

Il s'agit de la fonction essentielle du GR. Au moyen de l'hémoglobine, ce dernier transporte l’O2 des poumons aux tissus et ramène aux poumons une partie du CO2. Certaines propriétés déterminantes des GR sont responsables d'assurer le transport de ces deux molécules, soient:

  1. Appareil enzymatique réducteur capable de lutter contre l’oxydation irréversible du fer hémoglobinique
    • Permet d'assurer le maintien de l’état fonctionnel de l’hémoglobine, donc permet la libération de l’O2 au niveau des tissus
  2. Capacité de déformation importante du corpuscule érythrocytaire
    • Permet aux GR de cheminer à travers les capillaires qui l’obligent à se glisser dans des pertuis (trous) ayant à peine 3µm de diamètre
1.2.2 Défense contre l’étranger[modifier | w]

La défense de l'organisme contre l'étranger est assumée par plusieurs mécanismes en concertation :

  • Surveillance immunitaire
    • Exercée par les lymphocytes qui ont la capacité de reconnaître le « non soi »
      • Ils patrouillent le sang, la lymphe, les vaisseaux lymphatiques et les organes lymphoïdes en constance
  • Immunité cellulaire
    • Production de lymphocytes sensibilisés et destructeurs
    • Production de lymphocytes-mémoire qui conservent le souvenir de cette agression antigénique
  • Immunité humorale
    • Production d’immunoglobulines (anticorps) dont l’action est complétée par un système complexe de protéines plasmatiques, soit le complément hémolytique
  • Phagocytose
    • Permet aux autres composantes de mener leur action jusqu’à son terme ultime
    • Plusieurs types de cellules sont phagocytaires dont :
      • Certains polynucléaires + monocytes (dans le sang)
      • Histiocytes/macrophages (dans les tissus)
      • Certaines cellules endothéliales
1.2.3 Hémostase[modifier | w]

Mécanisme sanguin par lequel l’organisme arrête l’hémorragie par l'intermédiaire de deux composantes, (1) les plaquettes (2) le système de coagulation plasmatique

1.2.4 Préservation de la fluidité[modifier | w]

Celle-ci est rendue possible grâce à :

  • La capacité de déformabilité des cellules sanguines rincipalement celle des GR étant donné leur grande importance quantitative)
  • La présence de protéines anticoagulantes résentes dans le plasma, elles empêchent la formation de caillot)
  • La présence du système de la fibrinolyse ermet de dissoudre les caillots s’ils se forment)

2 Provenance des éléments sanguins[modifier | w]

** Se référer à la section sur l’hématopoïèse (chapitre 4) pour plus de détails

Éléments sanguins Provenance principal Commentaires
Protéines plasmatiques Foie Certaines sont synthétisées en tout ou en partie par les histiocytes ou les cellules endothéliales

4 protéines de coagulation ont besoin de la vit. K

Immunoglobulines Lymphocytes & plasmocytes -
Lymphocytes Organes lymphoïdes périphériques Une fois la « puberté » immunologique passée (avant: dans la moelle, par le précurseur multipotent lymphoïde)
Autres cellules sanguines Moelle osseuse (hématopoïèse) Deux vitamines essentielles : vit. B12 & acide folique (vit. B9)

Lignée des GR a aussi besoin de : fer & pyridoxine (vit. B6)

C’est dans la moelle osseuse que la majorité des cellules sanguines sont produites (hématopoïèse). Les organes lymphoïdes, soit les ganglions, le thymus et la rate, ont un rôle important chez l'adulte pour la production des lymphocytes (lymphopoïèse).

Le métabolisme des quatre vitamines (K, B6, B12, acide folique) et celui du fer sont d'une grande importance en hématologie.

3 Volume sanguin et hématocrite[modifier | w]

Permet l'étude quantitative des éléments sanguins.

Centrifugation du sang Les érythrocytes + leucocytes + plaquettes constituent les éléments figurées du sang (ou globules)

Le volume sanguin est composé du volume plasmatique et du volume des éléments figurés du sang (cellules sanguines), lequel est nommé volume globulaire. Ce dernier correspond essentiellement au volume érythrocytaire étant donné que ceux-ci constituent environ 99% des cellules sanguines).

Les mesures sanguins peuvent être absolues (les volumes exactes) ou relatives (les proportions). Les mesures relatives sont plus facilement obtenues par l'intermédiaire d'un échantillon sanguin. On retrouve deux mesures relatives de la masse sanguine, l'hématocrite et le plasmacrite. L'hématocrite correspond au pourcentage du volume sanguin occupé par les éléments figurés du sang (GR, leucocytes et plaquettes). Le plasmacrite correspond au pourcentage de volume sanguin occupé par le plasma. Ces deux mesures peuvent être obtenue par centrifugation d'un petit volume de sang, provenant des veines ou des capillaires, anticoagulé et mis dans un tube gradué. La centrifugation permet la séparation du plasma (qui se retrouve au dessus) et des éléments figurés du sang (qui se retrouvent au fond). Il est donc par la suite possible d'apprécier le pourcentage du volume total qui est occupé par les éléments figurés (hématocrite) et le plasma (plasmacrite).

Voici quelques formules permettant de quantifier les éléments sanguins :

Hématocrite = Volume de la colonne des éléments figurés ÷ Volume total de sang centrifugé

Plasmacrite = Volume de la colonne de plasma ÷ Volume total de sang centrifugé

Volume sanguin total = Volume globulaire + Volume plasmatique = Volume globulaire ÷ Hématocrite = Volume plasmatique ÷ Plasmacrite

Afin de pouvoir trouver le volume sanguin total, il faut connaître non seulement une mesure relative mais il faut aussi un volume. Heureusement, il est possible de mesurer le volume globulaire par l'intermédiaire d'une étude de la dilution dans le sang circulant d'une substance étrangère injectée et facilement identifiable, tel qu'un radio-isotope fixé à l'albumine humaine ou à des érythrocytes. Par exemple, lorsqu’on injecte des GR marqués avec le Chrome51, on obtient une mesure directe du volume des éléments figurés. Ainsi, il est possible d'appliquer le formule ci-dessus approprié pour trouvé le volume sanguin ainsi que le volume plasmatique.

3.1 Valeurs normales du volume sanguin totale, du volume des éléments figurés et du volume plasmatique[modifier | w]

Elles varient, à l’état normal, en fonction de plusieurs éléments, dont le poids, la taille, le sexe et l'âge. Voici les valeurs normales selon le sexe.

Volumes (ml/Kg)
Plasmatique Globulaire Sanguin total Hématocrite
Homme 41 ± 3 30 ± 2 71 ± 5 0,47 ± 0,05
Femme 41 ± 3 25 ± 2 66 ± 5 0,42 ± 0,05

4 Le plasma[modifier | w]

C'est une solution aqueuse très riche en protéines et contenant également d’autres macromolécules, des sels minéraux et de nombreuses molécules organiques de petite taille (micromolécules). La protéinémie normale du plasma varie entre 60 et 80 g/L et 50% de celle-ci est attribuable à l'albumine. La pression oncotique du plasma étant directement proportionnelle à sa teneur en protéine, la concentration d'albumine est donc déterminante.

4.1 Fonctions[modifier | w]

4.1.1 Générales[modifier | w]

1)    Transport des cellules sanguines maintenus en suspension, dissociées les unes des autres, en équilibre fragile

2)    Véhicule non spécifique (par l’albumine notamment), pour le transport de plusieurs micromolécules endogènes ou exogènes

4.1.2 Spécifiques[modifier | w]

Les rôles spécifiques du plasma sont remplies grâce aux protéines plasmatique que ce dernier transporte

Rôles spécifiques Protéines plasmatiques impliquées Commentaires
Hématopoïèse Protéines de transport :

-        Transcobalamine II (B12)

-        Transferrine (Fer)

Protéines de stockage :

-        Ferritine (Fer)

Protéines de régulation :

-        Érythropoïétine

-        Thrombopoïétine

Immunité humorale Anticorps (Immunoglobulines) :

-        IgG, IgA, IgM, IgD, IgE

Système du complément

Opsonines

Les opsonines favorisent la reconnaissance pour la phagocytose

ð  Les Ac et le complément ont des propriétés opsonisantes

Ces protéines de défense agissent en concertation avec les phagocytes circulants ou fixes et les lymphocytes

Hémostase et Fibrinolyse Système de coagulation

Cofacteurs de l'hémostase primaire

Fibrinolyse

Ces protéines agissent de concert avec les plaquettes sanguines et la paroi des vaisseaux sanguins
Action inhibitrice Protéines Anticoagulantes

Protéines anticomplémentaires

Protéines Antifibrinolytiques

Les protéines inhibitrices circonscrivent et contrôlent l’ampleur des réactions de défense du sang

D'autres protéines plasmatiques sont importantes en hématologie, dont le système de kinines et l'haptoglobine entre autres.

4.2 Étude qualitative et quantitative des protéines plasmatiques[modifier | w]

D'un échantillon sanguin, il est possible d'obtenir le sérum, soit la phase liquide résiduelle lorsque le plasma coagule dans l’éprouvette (le précipité étant le fibrinogène transformé en un caillot de fibrine). Le sang entier tout comme le sérum peuvent être utile pour des analyses quantitatives et qualitatives.

Les méthodes d'analyse globale des protéines plasmatiques comprennent les éléments suivants :

  • Électrophorèse des protéines
  • Immunofixatio des protéines au besoin
  • Dosage du fibrinogène plasmatique
  • Dosage quantitatif des immunoglobulines G, A et M

Une autre méthode d'application globale et de dépistage facile des perturbations des protéines plasmatique est la vitesse de sédimentation érythrocytaire.

4.2.1 Électrophorèse[modifier | w]

C'est une technique pratiquée sur le sérum qui consiste en la séparation des protéines sériques en fonction de leur vitesse de migration (dans l’acétate de cellulose) lorsqu’elles sont soumises à un champ électrique. Cette technique permet de reconnaître l'albumine, les α-1-globulines, les α-2-globulines, les β-globulines et les gammaglobulines (IgG, IgA, IgE, IgD, IgM). Afin de compléter l'étude il faut donc faire un dosage du fibrinogène plasmatique.

Les fractions protéiques séparées sur le gel d'acétate de cellulose utilisé pour l'électrophorèse sont presque toutes hétérogènes (sauf l'albumine), puisqu'elles contiennent des protéines de structure et de fonctions différentes. Certaines protéines migrent également entre les fractions protéiques identifiées, mais en moindre quantité. D'autres protéines migrent dans plusieurs fractions, tel que les IgG ou IgA, car leur vitesse de migration est différente selon la structure biochimique spécifique de leur portion variable.

Concentration normale des fractions de protéines plasmatiques obtenues par électrophorèse (en g/L)

Albumine 40 - 45
Gammaglobulines 10 - 16
b-globulines 7 - 13
a-2-globuline 4,5 - 7
a-1-globuline 2 - 4

** En ajoutant la valeur du fibrinogène (2 - 4 g/L) on obtient la protéinémie totale de 60 à 80g/L

Immunofixation des protéines Ici des anticorps spécifiques ont été utilisés pour les chaînes lourdes des IgG (G), IgA (A), IGM (M), IgD (D), IgE (E) et les chaînes légères kappa (κ) et lambda (λ). La présence d'une bande foncée indique la prévalence d'une protéine par rapport à une autre, ce qui permet de reconnaître l'immunoglobuline présente dans le sérum. Par exemple, en B il s'agit d'une immunoglobuline G qui porte une seule chaîne lambda, elle est donc monoclonale.

4.2.2 Immunofixation des protéines[modifier | w]

C'est une analyse plus raffinée puisqu’on ajoute une étape à l’électrophorèse, ce qui permet de reconnaître certaines protéines de façon beaucoup plus spécifique que l’électrophorèse unique. Deux principes sous-tendent l'immunofixation des protéines:

  1. Séparation des protéines sériques en fonction de leur vitesse de migration en cellulose dans un champ électrique
  2. Utilisation d’antisérums monovalents pour provoquer la précipitation de complexes formés par les antigènes des protéines plasmatiques d’une part et l’anticorps correspondant à ceux-ci d’autre part. Ceci permet de doser un antigène en particulier en fonction de l’anticorps ajouté (précipitation du complexe Ag-Ac).

Elle s'effectue comme suit : L’anticorps monovalent associé à l’antigène d’intérêt est ajouté au niveau du gel de cellulose, ce qui permet la précipitation uniquement du complexe Ag-Ac voulu. Plusieurs gels sont donc nécessaire pour bien identifier les protéines présentes. Par exemple, dans le cas des gammaglobulines, il faut faire un gel pour chacune des chaînes constantes des différentes gammaglobulines afin d’identifier le type (G, D, E, M, A), ainsi qu’un gel pour chaque possibilité de chaîne légère (kappa et lambda). Les résultats permettent ensuite d’identifier l’immunoglobuline en question.

Vitesse de sédimentation

4.2.3 Vitesse de sédimentation érythrocytaire[modifier | w]

Basé sur le principe que laissé au repos, les GR ont normalement tendance à former des « rouleaux érythrocytaire » en s’empilant les uns sur les autres.

Elle se calcul comme suit :

1.    Remplir un tube de verre gradué avec du sang complet préalablement anti-coagulé et bien mélangé de façon à obtenir une colonne de liquide de 200mm de hauteur.

2.    Après 1h, on mesure la colonne de plasma (en mm) qui a été débarrassée de GR à l’extrémité supérieure de la colonne de sang

La valeur de cette colonne de plasma correspond à la vitesse de sédimentation érythrocytaire en mm/h.

Normalement, après 1h, la vitesse de sédimentation est de 2 à 12mm chez l'homme et de 2 à 20mm chez la femme.

5 Les cellules sanguines normales[modifier | w]

On réfère aux cellules sanguines comme étant les éléments figurés du sang. Ceux-ci appartiennent à 3 catégories générales :

  1. Globules rouges (érythrocytes ou hématies) : Population homogène de cellules anucléées
  2. Globules blancs (leucocytes) : Population hétérogènes de cellules nucléées de morphologie et de fonctions différentes
    1. Lymphocytes : « Soldats qui patrouillent » (sang, lymphe, vaisseaux lymphatiques, organes lymphoïdes)
    2. Polynucléaires (granulocytes)
      1. Neutrophile
      2. Éosinophiles
      3. Basophiles
    3. Monocytes
  3. Plaquettes (thrombocytes)

5.1 Étude des cellules sanguines normales[modifier | w]

Plusieurs techniques permettent l'étude des éléments figurés du sang. Ces derniers sont donc étudier par :

  1. La numération globulaire : Calculer le nombre de cellules contenues dans l’unité de volume du sang via des appareils électroniques sophistiquées
  2. L'analyse de la population érythrocytaire : Via la mesure de l'hémoglobine, de l'hématocrite et du nombre de GR
  3. L'examen des cellules du sang sur frottis : Appréciation des variations morphologiques individuelles (taille, forme, coloration) des cellules sanguines (surtout les GR) et permet d'établir les proportions des divers éléments leucocytaires permettant d'obtenir la leucocytose totale. Ainsi, il est possible d'identifier et d'étudier les cellules sanguines anormales.

Les deux premières méthodes d'étude sont des éléments retrouvés sur l'hémogramme. Le frottis sanguin quant à lui est effectué lorsque l'hémogramme est anormal.

Deux principes permettent de discriminer les 5 sous-types de leucocytes, permettant ainsi d'obtenir la formule leucocytaire :

  1. L'impédance (Courant électrique)
    1. Classification selon la taille des cellules : Les faibles impulsions indiquant de petites cellules et les fortes impulsions indiquant de grandes cellules
  2. La réfraction de la lumière
    1. Classification selon la forme et la granulosité entre autres.

5.1.1 Valeurs normales de la numération globulaire[modifier | w]

Cellules Nouveau-né Enfant 1 ans Femmes Homme
Érythrocytes 4 à 6 x 1012 3,6 à 5 x 1012 4,0 à 5,4 x 1012 4,5 à 5,9 x 1012
Leucocytes 10 à 25 x 109 4 à 10 x 109
Plaquettes 160 à 400 x 109

5.1.2 Proportions des leucocytes sanguins[modifier | w]

La formule leucocytaire est obtenue, avec l'hémogramme, lorsqu'une formule sanguine complète est demandée (FSC). Lors de l'analyse de celle-ci il est important de ne tenir compte que des nombres absolus de chaque catégorie de leucocytes (et non des nombres relatifs).

Les données ci-dessous valent pour l’adulte (virage de la formule leucocytaire de l'enfant à celle de l'adulte entre 4 et 8 ans). La formule leucocytaire de l’enfant est très différente. En effet, dans le premier mois de vie, une formule à prédominance lymphocytaire s’établit, avec tendance à une leucocytose totale plus élevée.

Types de leucocytes Proportion Nombres absolues (x109/L)
Neutrophiles 0,35 à 0,70 1,8 à 7,0
Bâtonnets ou « stabs » (précurseurs des neutrophiles) 0,01 à 0,04 0,04 à 0,25
Éosinophiles 0,01 à 0,08 0,05 à 0,7
Basophiles 0,00 à 0,015 0,01 à 0,15
Lymphocytes 0,20 à 0,50 1,5 à 4,0
Monocytes 0,03 à 0,12 0,2 à 0,95

En présence de "drapeau rouge" à l'hémogramme, l'échantillon doit être vérifié au frottis :

"Drapeau rouge" lorsque :

  • Valeurs inférieures ou supérieures à la normale
  • Valeurs significativement différentes des résultats antérieurs
  • Taille anormale des cellules
  • Anomalie dans le sérum altérant la lecture : Lipide, Bilirubine, Protéines...

5.1.3 Frottis sanguins[modifier | w]

Cette méthode consiste en l'évaluation au microscope d'une goutte de sang, étendue en une couche mono cellulaire entre deux lamelles de verres, qui a été préalablement colorée par l'intermédiaire d'un colorant approprié, tel que le May-Grunwald-Giemsa.

5.2 Durée de vie des cellules sanguines[modifier | w]

  • Érythrocytes : 110-120 jours ** C'est sa capacité de déformabilité qui lui confère sa longévité
  • Plaquettes : 7-10 jours
  • Leucocytes : Environ 24h, varie selon le type
    • Monocytes : 2 à 3 jours
    • Neutrophiles : 6 à 15 heure

5.3 Les érythrocytes[modifier | w]

Ils sont les principaux éléments figurés du sang. Lors de leur arrivée en circulation, suite à leur synthèse au niveau de la moelle osseuse (hématopoïèse), on les nomme réticulocytes pour les premiers 24h. Ces précurseurs des érythrocytes, sont distinguables des érythrocytes matures (> 1 jour en circulation) au frottis sanguin étant donné la présence de la substances granulo-filamenteuse, laquelle correspond aux quelques organites cytoplasmiques encore présents dont leur disparition correspondra à la dernière étape de maturation. Cette substance granulo-filamenteuse est principalement composée d'ARN ribosome impliqué dans la synthèse de l'hémoglobine. En temps normal, on retrouve de 20 à 100 x 10 9 réticulocytes par litre de sang, ce qui correspond à 0,5% à 2,0% du nombre total d'érythrocytes à l'état normal. Ci-dessous les caractéristiques des érythrocytes matures seront abordées.

La principale fonction des érythrocytes est le transport de l’O2 et du CO2, se référer à la section fonctions spécifiques du sang pour plus de détail.

5.3.1 Morphologie et structure[modifier | w]

Les érythrocytes sont des globules homogènes, ie. à l’état normal, tous les érythrocytes ont sensiblement la même forme, le même diamètre et la même coloration. En forme de disque biconcave, ils ont un diamètre ~8µm. Sous microscopie ils ont l'air circulaire.

Ce sont des cellules anucléée (ie. sans noyau) avec une membrane enveloppante. Cette dernière est sensiblement pareil aux membranes cellulaires avec un double couche phospholipidique où sincère des protéines. Autour de celle-ci on retrouve une couche additionnelle, riche en mucopolysaccharides, qui contient les substances des groupes sanguins. À l'intérieur de la double couche de phospholipides on retrouve une structure protéine qui sous-tend la membrane, laquelle est composée entre autres de spectre qui joue un rôle pour le maintien de la forme normale de l'érythrocyte ainsi que dans sa capacité à se déformer.

Le cytoplasme érythrocytaire ne contient aucun organites, ceux-ci ayant tous été expulsés au cours de la maturation de l'hématie. Il s'agit donc d'une solution aqueuse riche en hémoglobine (~ 300 millions de molécules d’hémoglobine par GR, ce qui correspond à ~ 1/3 de son poids) et contenant des enzymes et leurs cofacteurs, des sucres et des ions.

La déformabilité érythrocytaire est essentiel au bon fonctionnement des érythrocytes, afin qu'ils puissent cheminer à travers les capillaires sanguins facilement. Elle dépend de plusieurs facteurs, soit :

  • La viscosité interne du cytoplasme érythrocytaire
    • En rapport étroit avec la concentration et la solubilité de l'hémoglobine intra-érythrocytaire
  • Le rapport surface/volume érythrocytaire
    • Élevé en raison de la forme en disque biconcave
  • La flexibilité de la membrane érythrocytaire
    • Rôle de la spectrale, du Ca2+ et de l’ATP

Toute modification de la plasticité remarquable des érythrocytes normaux entraîne une gêne de la circulation et peut contribuer à la destruction des hématies, particulièrement dans la rate.

5.3.2 Métabolisme érythrocytaire[modifier | w]

La principale source énergétique du GR est la glycolyse anaérobie, par l'intermédiaire de la voie classique ou la voie des pentoses, complétée par un jeu d'enzymes qui ont la capacité de maintenir le pouvoir réducteur du GR. En effet, comme il ne possède plus de noyau ni d'organite, le GR ne peut pas synthétiser de nouvelles enzymes ni utiliser la chaîne respiratoire.

Les produits du métabolismes érythrocytaires sont :

  • ATP : Pour le stockage de l’énergie
  • 2,3-disphosphoglycérate : Régulateur de l'affinité de l'hémoglobine pour l’O2
  • NADPH et Glutathion réduit : Principales substances à pouvoir réducteur

5.3.3 Méthodes d'étude des GR[modifier | w]

L'étude des anomalies des érythrocytes est particulièrement utile pour le diagnostic différentiel des anémies. Se référer à la section sur les anémies pour plus de détail.

5.3.3.1 Constantes érythrocytaires[modifier | w]

Elles sont des paramètres moyens qui caractérisent la population érythrocytaire. Elles sont obtenues par l'intermédiaire de trois mesures, soit (1) taux d'hémoglobine en g/L dans le sang (2) hématocrite (3) nombre d'érythrocytes par litre de sang. Le tableau ci-dessous présente ces constantes, le moyen de les calculer ainsi que les valeurs normales de celles-ci.

Constantes érythrocytaires.png

Le TGMH évolue toujours en parallèle avec le VGM, il apporte donc peu d'information supplémentaire. C'est le VGM et le CGMH qui sont d'intérêt.

5.3.3.2 Examen sur frottis[modifier | w]

Permet de visualiser les anomalies possibles des GR. Celles-ci peuvent affecter différents aspects de la morphologie des hématies dont la taille, la forme ou la coloration. D'abord, voici l'apparence normale des GR sur frottis :

  • Diamètre d'environ 8µm
  • Pâleur centrale = 25%, maximum 33% du diamètre total

Dans le tableau suivant, voici quelques anomalies possibles ainsi qu'une brève description de celles-ci.

Anomalies Frottis.png

5.4 Les leucocytes sanguins[modifier | w]

Il s'agit d'une population hétérogène au point de vue morphologique et fonctionnel. Les leucocytes englobent les granulocytes (neutrophile, éosinophile et basophile), les monocytes et les lymphocytes (T, B et NK). Plusieurs classifications sont possibles :

  • Selon le type de fonction de défense
    • Phagocytose : Granulocytes, Monocytes
    • Immunité cellulaire ou humorale : Lymphocytes
  • Selon leur lieu d'origine
    • Médullaire : Granulocytes, monocytes
    • Lymphoïde : Lymphocytes (chez l'adulte)
  • Selon la forme de leur noyau
    • Polynucléaire : Granulocytes
    • Mononucléaire : Monocytes, Lymphocytes
  • Selon la présence ou non de granulation
    • Granulocytes : Granulocytes
    • Cellules non granulocytaire : Monocyte, Lymphocyte

5.4.1 Neutrophile[modifier | w]

Neutrophile

D'un diamètre 8 à 12µm, il fait partie de la classe des granulocytes polynucléaires. La nomenclature de polynucléaire est mal adaptée puisqu'il ne possède pas plusieurs noyaux mais bien plusieurs lobes/segments au sein d'un seul noyau. Le plus souvent, son noyau est composé de 3 lobes reliés par des segments chromatines plus étroits.

Dans son cytoplasme, on retrouve des granulations de deux types :

  • Primaires (car elles sont la première génération de granulation durant la maturation) = Azurophile
    • En petit nombre
    • Contiennent des protéines cationiques et plusieurs enzymes, dont la myéloperoxydase
  • Secondaires
    • Granulations cytoplasmiques fines propres aux neutrophiles
    • À la coloration au May-Grunwald-Giemsa au frottis sanguin, elles sont marron ou beige
    • Neutrophiles
    • Ce sont les lysosomes primaires, qui contiennent une batterie d’enzymes hydrolytiques et d’autres substances aux propriétés bactéricides ou inflammatoires

Les neutrophiles se répartissent en deux compartiments, à environs 50/50 :

  1. En circulation dans le sang " Compartiment circulant "
  2. Adhérent à l'endothélium vasculaire " Compartiment marginal "

Le compartiment marginal n'apparait pas lors des décomptes leucocytaires sur le sang prélevé. Toutefois, certaines circonstances, telles que des émotions intenses (stress...) peuvent mener à la démargination des neutrophiles et par conséquent causer une neutrocytose.

5.4.1.1 Propriétés des neutrophiles[modifier | w]
Margination Processus d’adhésion des neutrophiles à l’endothélium vasculaire (pour constituer le compartiment marginal)
  • C'est la première étape de la migration des neutrophiles hors des vaisseaux pour exercer leur fonction de défense
Diapédèse Capacité des neutrophiles de franchir la paroi des vaisseaux à la suite d'un stimuli chimiotaxique afin de se rendre au niveau des réactions tissulaires inflammatoires pour combattre l’étranger.
Phagocytose Bactéricide

Digestion intracellulaire

Capacité des neutrophiles à ingérer les corps étrangers (suite à la reconnaissance des opsonines) en les enrobant d’une portion de leur membrane pour ainsi former un nouvel organite intracytoplasmique. S’ensuit la destruction de la bactérie par des agents bactéricides suivie d’une digestion intracellulaire de celle-ci.

Les stimuli chimiotaxiques font référence à des substances chimiotaxiques qui ont la capacité d'attirer une cellule en particulier, laquelle se dirige vers les concentrations toujours plus grandes de cette substance jusqu'à y arriver. Parmi les substances chimiotaxiques, on note entre autres les produits bactériens et certaines fractions du complément activées par les réactions Ag-Ac ou via la voie alterne.

L'opsonisation correspond à la facilitation de la phagocytose par des opsonines, lesquelles sont des molécules spécifiques retrouvées à la surface des particules à phagocyter. Le phagocyte possède de son côté les récepteurs spécifiques à ces opsonines, ce qui permet une phagocytose dirigée et contrôlée. Les opsonines sont, entre autres, des protéines non spécifiques relativement à l'antigène à éliminer, des IgG dirigées contre un antigène de la surface des substances étrangères ou encore la fraction C3b du complément hémolytique.

Étapes de la phagocytose

La principale fonction des neutrophiles est la phagocytose, dont les étapes sont les suivantes:

  1. Phagocytose de la particule étrangère reconnue grâce aux opsonines => Création du phagosome (vésicule contenant la particule phagocytée)
  2. Propriété bactéricide :
    • Phagocyte « Activé » demande une augmentation de la consommation d’O2, ce qui mêne à l'accumulation d’espèces réactives de l’oxygène (anion superoxyde (O2-), peroxyde d’hydrogène (H2O2)) dans le phagozome, lesquelles sont très nocivess et causent l'intoxication de la bactérie ou la lyse de sa membrane enveloppante menant ultimement à la mort de la bactérie.
      • Ces espèces réactives de l'oxygène ont donc une action microbicide, laquelle est exercée seule ou en collaboration avec la myéloperoxydase
  3. Digestion intracellulaire
    • Fusion du phagosome avec les lysosomes qui sont en fait les granulations primaires et secondaires qui sont remplies d’enzymes menant à la formation du phagolysosome où aura lieu la digestion du corps étranger, on parle alors de vacuole de digestion.
  4. Exocytose de l’organite résiduel
Éosinophile

5.4.2 Éosinophile[modifier | w]

C'est une cellule très similaire au neutrophile, mais elle s'en distingue par certaines caractéristiques :

  • un noyau moins lobé avec un aspect en lorgnon (« lunettes »)
  • des granulations distinctives plus grosses, plus nombreuses et de teinte franchement orangée à la coloration au frottis sanguin.

Les principales propriétés et fonctions de l'éosinophile sont la mobilité, la phagocytose et les réactions immunitaires et allergiques. En effet, dans certains parasitoses et dans certaines allergies chroniques on observe une éosinocytose.

5.4.3 Basophile[modifier | w]

Basophile

Le basophile est caractérisé par la présence de grosses granulations basophiles et noirâtres à la coloration de May-Grunwald-Giemsa. Celles-ci sont très nombreuses et recouvrent le noyau dont la segmentation variable est souvent masquée.

Le basophile est principalement un réservoir d'histamine (active des réponses inflammatoires et allergiques) et possiblement également d'héparine. Il joue potentiellement un rôle au niveau des IgE dans les réactions allergiques, comme le mastocyte qui est un basophile tissulaire.

5.4.4 Monocyte[modifier | w]

Monocyte

C’est la plus grande des cellules circulantes à l’état normal avec un diamètre d'environ 15µm. Son noyau est encoché, mais non polylobé, il est donc réniforme (en forme de rein) et sa chromatine est formée de fins filaments grossièrement parallèles ne constituant jamais de motte franche. Il contient quelques granulations azyrophiles très fines. Son cytoplasme est gris-bleuté à la coloration de May-Grunwald-Giemsa témoignant d'une légère basophilie.

Le monocyte fait partie d’un système complexe de cellules distribuées dans de nombreux tissus. Lorsque le monocyte s’échappe du sang pour gagner les tissus, il devient histiocyte, lequel est susceptible de devenir un macrophage ou une cellule dendritique, moyennant des changements morphologiques et métaboliques fondamentaux. On nomme ce système réticulo-endothélial ou histiocytaire.

La fonction principale des monocytes est la phagocytose. Ils jouent également un rôle dans les réactions d'immunisation humorale et cellulaire comme cellule présentatrice d'antigène (macrophage ou cellule dendritique).

5.4.5 Lymphocytes[modifier | w]

Petit lymphocyte
Grand lymphocyte

Ils regroupent plusieurs populations lymphocytaires fonctionnellement distinctes, soit:

  • Les lymphocytes T qui jouent un rôle essentiel dans l'immunité cellulaire
  • Les lymphocytes B qui joue un rôle essentiel dans l'immunité humoral (par la production d'anticorps)
  • Les lymphocytes NK " Natural Killer "

On distingue les petits lymphocytes et les grands lymphocytes.

  • Les petits lymphocytes sont des cellules arrondie, bien délimitée de 6 à 9 µm. Leur noyau, irrégulièrement rond et dont la chromatine est extrêmement sombre et condensée, occupe presque toute la cellule . Par conséquent le cytoplasme est très réduit, ce qui donne un rapport nucléé-cytoplasmique élevé. Le cytoplasme est généralement bleuté et sans granulation.
  • Les grands lymphocytes, correspondant souvent au phénotype NK, sont de taille plus considérable avec un noyau plus volumineux et un cytoplasme plus étendu. Le cytoplasme est presque incolore et contient parfois des granulations azurophiles (rouge à la coloration de May-Grunwald-Giemsa).

5.5 Thrombocytes[modifier | w]

Les thrombocytes, ou plaquettes, sont de très petites cellules anucléées de 1,5 à 2µm. Leur cytoplasme contient quelques organises (mitochondries et lysosomes) et quelques granulations, certaines très denses qui sont des réservoirs de stockage de substances importante pour les fonctions plaquettaires, d'autres qu'on nomme granulations alpha servent de lieu de stockage de substances sécrétantes par les plaquettes. Sur frottis, elles ont tendance à s’agglutiner spontanément sous forme de petits amas.

Ils jouent un rôle essentiel dans l'hémostase de l'organisme.

5.6 Sommaire des principales fonctions des cellules sanguines[modifier | w]

Fonctions des cellules sanguines.png

6 L'hémoglobine[modifier | w]

C’est la variante A de l’hémoglobine qui prédomine chez l’humain après la naissance. C’est celle-ci qui sera présentée.

Pour assurer la synthèse adéquate de l'hémoglobine il faut des acides aminés (synthèse de la globine), de la pyridoxine et du succinyl-CoA (synthèse de l'hème) ainsi que du fer.

Il s'agit du véhicule moléculaire qui transporte l’O2 (principale fonction) et 40% du CO2 dans le sang (la majorité du CO2 est transporté sous forme de bicarbonate dans le plasma). L'O2 est lié à l’hémoglobine (Hb) au niveau de l’atome de fer situé au centre de chacune des chaînes de globines composant l'hémoglobine, lesquelles sont au nombre de 4. Ainsi, une molécule d'Hb peut transporter 4 molécules d'oxygène. Le CO2 est quant à lui lié à l’Hb au niveau des groupements aminés latéraux de la globine.

L'Hb occupé 33% du contenu cytoplasmique des GR.

6.1 Structure générale de l'Hb[modifier | w]

C'est une protéine quaternaire d'environ 64 500 Da, composée de 4 sous-unités de globine, il s'agit donc d'un tétramère.

6.1.1 Sous-unités de globine[modifier | w]

La globine est une protéine elle est donc synthétisé par les ribosome par traduction d'un ARNm.

Molécule d'hémoglobine : Structure quaternaire

L'Hb est composée de 4 sous-unités de globine, deux sous-unités α et 2 sous-unités non-α. C'est la nature des sous-unités non-α qui détermine le type d'hémoglobine dont il est question. Si ce sont des chaînes β, il s'agit de l'hémoglobine A (α2β2) ; si ce sont des chaînes γ, il s'agit de l'hémoglobine foetale ou F (α2γ2)...

Chaque molécule de globine a une logette hydrophobe à sa surface où est attaché une molécule d'hème, laquelle a un atome de fer (Fe2+) en son centre qui est responsable de fixer l’O2.

Les 4 sous-unités de globines sont sous forme hélicoïdale et sont liés entre elles par des segments non-hélicoïdaux au niveau desquels se font des coudures, au niveau desquels des liaisons se forment pour stabiliser la molécule d'hémoglobine :

  • Liaisons fortes : α11 & α22
  • Liaisons faibles (car peu nombreuses): α12 & α21
6.1.1.1 Ontogénèse des variantes de la globine[modifier | w]

Durant le développement humain, les types d'hémoglobine change afin de bien respecter les besoins. 5 molécules d’hémoglobines normales apparaissent à tour de rôle au cours de l’ontogenèse humaine.

Types d’Hémoglobines Moment du développement % de l’Hb totale à l’âge adulte
Hémoglobine Gower 1 Tôt dans la vie embryonnaire N/A
Hémoglobine Gower 2 Tôt dans la vie embryonnaire N/A
Hémoglobine Fœtale (α22) Chez le fœtus ~1% (mais certains individus font exception)
Hémoglobine A (α22) Commence à être synthétisé en fin de gestation 97-99% (à partir d’un âge > 6 mois)
Hémoglobine A2 (α22) Commence à être synthétisé en fin de gestation 1-3%

L’Hémoglobine F a une plus grande affinité pour l’O2 que l’hémoglobine A ce qui lui confère un avantage physiologique. En effet, les pressions partielles d’O2 chez le fœtus sont inférieures à celles de l’adulte, par conséquent l’Hb F permet d’avoir une même SaO2 pour une plus faible pression partielle de O2. Donc l’extraction de O2 est augmentée.

6.1.1.2 Synthèse des globines normales[modifier | w]

Chaque sous-type de globine (α, β, γ, δ...) sont codé par des gènes différents (chromosome 16 pour les sous-unités α, chromosome 11 pour les autres autres types de sous-unités).

À l’état normal, la synthèse des chaînes α et non-α est équilibrée de telle sorte qu’il n’y a pas d’excès relatif des unes par rapport aux autres.

  • Les gènes α fonctionnent en permanence : Les chaînes α ainsi produites s’uniront au hasard avec un 2e type de chaîne disponible
  • L'expression des gènes responsable de la synthèses des chaînes non-α varie en fonction du moment de la vie, ce qui influence le type d'hémoglobine
    • Durée la vie foetale : Gène γ est activé
    • À la naissance : Géne β et δ s'activent et gène γ se désactive.

C'est l’hème qui stimule la synthèse des chaînes de globine, mais on ne connaît pas le mécanisme associé à cette stimulation.

6.1.2 L'hème[modifier | w]

Hème

C’est une porphyrine, synthétisée par les érythroblastes (au niveau des mitochondries et du cytoplasme) de la moelle osseuse pour compléter la molécule d'Hb. Elle contient un atome de fer en son centre qui garde 2 valences libre (Fe2+) afin de lier l'O2 et la globine (résidu histidine proximal).

L'hème est liée à la globine par l'intermédiaire de :

  • Liens entre les chaînes latérales de l’acide propionique de l’hème et des acides aminés de la globine
  • Une des valences libres du fer (l’autre lie l’O2) lie un résidu histidine de la chaîne polypeptidique des sous-unités de globine (résidu His proximal)
  • Une liaison secondaire s'effectue via le fer, qui au travers de l'O2, lie un résidu histidine de la globine (résidu His distal)

6.2 Courbe de saturation en O2 de l'hémoglobine A[modifier | w]

Pour assurer une efficacité maximale, l’Hb doit capter l’O2 lors du passage au poumon et le libérer au niveau des tissus.

Courbe de saturation en O2 de l'hémoglobine A selon la pression partielle en O2. Plus la courbe est à gauche, plus l'affinité est grande pour l'O2 (l'Hb F a une plus grande affinité pour l'O2 que l'Hb A) et donc un déplacement de la courbe vers la gauche diminue l'affinité de l'Hb pour l'O2 et facilite donc le relargage aux tissus.

Plusieurs variables affectent l'affinité de l'Hb pour l'O2 permettant ainsi l'efficacité maximale de l'Hb :

  • Pression partielle en O2
  • pH = effet Bohr
  • Concentration en 2,3-Diphosphoglycérate (2,3-DPG)

Cet ensemble de propriété d'interaction fait que l'Hb peut capter l'O2 aux poumons et le reléguer aux tissus avec des variations relativement faibles de la pression partielle en O2 (100 à 40mmHg).

La courbe de la SaO2 par rapport à la pression partielle en O2 est sigmoïde pour 2 raisons :

  1. Association de 2 types de sous-unités de globine
  2. Interactions des sous-unités de globines entre elles au cours du processus de fixation graduelle des 4 molécules d'O2.
    1. Rotation des sous-unités l'une sur l'autre au niveau des liaisons faibles faisant en sorte que suite à la liaison d'une molécule d'O2, l'affinité de l'Hb pour l'O2 augmente.
    2. Ces déplacements intramoléculaires produisent une contraction de l'Hb à l'état oxygéné et une dilatation à l'état désoxygéné. "La molécule respire"

6.2.1 Effet Bohr[modifier | w]

Influence du pH dans la zone de 6,0 à 8,5 sur l’affinité de l’hémoglobine pour l’O2

  • ↓ pH = ↓ affinité de l’Hb pour l’O2
  • ↑ pH = ↑ affinité de l’Hb pour l’O2

Ce qui est avantageux car :

  • Dans les tissus périphériques le pH diminue, ce qui favorise la libération de l’O2
  • Au poumons, l’élimination du CO2 occasionne une ­augmentation du pH ce qui favorise la captation de l’O2 par l’Hb

6.2.2 Rôle du 2,3-DPG[modifier | w]

C’est un produit intermédiaire de la glycolyse qui se retrouve en concentration élevée dans les érythrocytes. Il a la capacité de se fixer dans la poche centrale de l'Hb désoxygénée et entre donc en "compétition" avec l'O2.

Lorsque le 2,3-DPG se lie à l'HB, il diminue de façon marquée l’affinité de l’Hb pour l’O2. Au cours de la liaison des molécules d’O2, l’Hb se « contracte » ce qui mène à l’expulsion du 2,3-DPG.

L'avantage du 2,3-DPG est que sa présence diminue l'affinité qu'à l'Hb pour l'O2, ce dernier est donc plus facilement relâché au niveau des tissus.

6.3 Catabolisme de l'Hb[modifier | w]

L’hémoglobine est dégradée au sein des cellules macrophages de la pulpe rouge de la rate qui détruisent les érythrocytes parvenus au terme de leur existence.

Étapes :

Initialement, l’Hb est dégradée en ces deux principaux constituants, hème et globine, par une enzyme, l’hème oxydase.

Catabolisme de l’hème Catabolisme de la globine
  1. Fer se détache et est transporté par une transferrine pour être réutilisé dans l’érythropoïèse
  2. Transformation enzymatique du noyau pyrrolique en Bilirubine libre
  3. Bilirubine libre est libérée dans le plasma où elle est transportée par l’albumine jusqu’au foie
  4. Au foie, transformation en bilirubine conjuguée qui passera dans la bile
  5. Élimination de la bilirubine conjuguée en stercobilinogène dans les selles ou en urobiline au niveau des reins.
  1. Chaînes de globine sont dégradées en acide aminé
    1. Réutilisés au sein du « pool global » servant à la synthèse protéique dans l’ensemble de l’organisme

** Rappel : La bilirubine libre est liposoluble (d’où la nécessité de son transport par l’albumine) alors que la bilirubine conjuguée est hydrosoluble.

On peut donc détecter une hémolyse par l'augmentation de la bilirubine sérique indirecte. Toutefois, l'hémolyse doit être importante pour être détectée, car une augmentation de l'activité de la conjugaison de la bilirubine par l'augmentation de l'efficacité de la glycoronyl transférase permet de camoufler une destruction érythrocytaire jusqu'à 3x la normale.

6.3.1 Élimination de l'Hb plasmatique lors d'une hémolyse intravasculaire[modifier | w]

Trois mécanismes :

  1. Hémoglobine libérée dans le plasma est fixée sur l’haptoglobine (Parfois l’haptoglobine est consommée complètement et il reste donc de l’Hb plasmatique résiduelle qui devra être éliminée autrement (voir point 2 et 3))
    1. Haptoglobine transporte l’Hb aux cellules macrophages pour permettre le catabolisme « normal » de l’Hb
  2. Hémoglobine plasmatique libre résiduelle est éliminée dans l’urine
    1. Elle franchit facilement le glomérule et est peu réabsorbée aux tubules rénaux
    2. Toutefois, les tubules rénaux tentent de réduire l’hémoglobinurie et leur processus de résorption par les cellules tubulaires de l’hémoglobine conduit à l’accumulation de fer dans ces cellules, avec éventuellement desquamation et élimination de fer sous forme d’hémosidérine dans l’urine (hémosidérinurie).
    3. Oxydation en méthémoglobine (Fer devient Fe3+ donc l’Hb devient inapte à transporte l’O2) qui est fixée sur l’albumine
      1. Produit la méthémalbumine qui peut persister plusieurs jours en circulation

6.4 Généralités sur les anomalies constitutionnelles et acquises de l'hémoglobine[modifier | w]

Ces anomalies conduiront soit à :

  • Un dysfonctionnement de l’hémoglobine
  • Une anémie
  • Une polyglobulie

Parmi ces anomalies, on compte (1) les anomalies de la synthèse de la globine (2) les altérations du taux ou de l’interaction avec l’hémoglobine, du 2,3-DPG (3) des anomalies constitutionnelles ou acquises de l’hème

6.4.1 Anomalies de la synthèse de la globine[modifier | w]

Il existe beaucoup de variantes d’hémoglobine humaine, la majorité ont été découvertes fortuitement puisqu’elles ne causent pas de dysfonctionnement ou de maladie. On réserve le termine d’hémoglobinopathies aux hémoglobines anormales qui ont des répercussions physiopathologiques et cliniques

Voici les principales conséquences de ces anomalies

  1. Hémoglobine instable
    1. Mène à la formation de précipités ou cristaux => Répercussions sur la fonction de l’hémoglobine et la déformabilité érythrocytaire
    2. Ex : Anémie hémolytique à cellules falciformes due à l’Hb S (anomalie de la séquence d’acide aminés. Substitution du glutamate en position 6 pour une valine dans la chaîne β)
  2. Déséquilibre du taux de synthèse des chaînes polypeptidiques a versus non-a
    1. Conduit à une déficience de la synthèse du tétramère
    2. Ex : Thalassémie
  3. Anomalies qui vont modifier, en plus ou en moins, l’affinité de l’hémoglobine pour l’O2
    1. Dans la majorité des cas en entravant les glissements des chaînes polypeptidiques l’une sur l’autre qui se produisent au cours de la captation progressive de l’O2
  4. Anomalie de la poche centrale de l’hémoglobine, conduisant à une déficience de l’interaction du tétramère avec la molécule de 2,3-DPG
    1. Peut s’observer lorsqu’il y a substitution d’un acide aminé au voisinage de la poche centrale

6.4.2 Modification du taux de 2,3-DPG intra-érythrocttaire ou de son interaction avec la globine[modifier | w]

La principale cause d’une modification du taux de 2,3-DPG est les états d’hyperphosphatémie chronique acquis (ex : en Insuffisance rénale). En effet, l'hyperphosphatémie conduit à une augmentation­ du taux de 2,3-DPG intra-érythrocytaire ce qui occasionne une diminution de l’affinité de l’hémoglobine pour l’O2.

Cette facilitation de la relâche au niveau des tissus peut être un mécanisme d’adaptation chez les patients insuffisants rénaux qui ont une anémie chronique importante, en favorisant l’apport d’O2 aux tissus.

6.4.3 Anomalies constitutionnelles ou acquises de l'hème[modifier | w]

Les anomalies acquises sont beaucoup plus fréquentes que les anomalies constitutionnelles. Un exemple de ces dernières est une carence enzymatique causant une anomalie de l'hème, mais elle s'avère rare.

Parmi les anomalies acquises, on note les porphyries, les transformations du fer de l'hème ainsi que les compétitions pour la liaison au fer.

6.4.3.1 Porphyrie[modifier | w]

Production excessive de porphyrines ou de certains de leurs précurseurs. Occasionne des perturbations vraisemblablement dues à des blocages partiels à l’une ou l’autre des étapes normales de la biosynthèse de l’hème.

6.4.3.2 Transformation du fer de l'hème[modifier | w]

Il s'agit d'une oxydation de l’atome de fer qui passe de l’état ferreux (Fe2+) à l’état ferrique (Fe3+), ce qui engendre une dénaturation de l’hémoglobine (Méthémoglobine), la rendant inapte au transport de l’oxygène.

En tant normal, l'érythrocytes possède une panoplie d’enzymes qui travaillent en collaboration avec le NADH et le NADPH réduits et assurent la retransformation permanente de la méthémoglobine produite normalement en hémoglobine fonctionnelle. Certains anomalies constitutionnelles empêche le bon fonctionnement de ces mécanismes de défense, tel que :

  • Déficience de l'une ou l'autre des enzymes réductrices (NADPH, NADH)
  • Une anomalie constitutionnelle de la globine (hémoglobine M) :
    • Généralement une substitution d’un acide aminé au niveau de la poche de fixation de l’hème
    • L’anomalie se situe habituellement au niveau de l’une des deux histidines (proximal ou distal) qui sont impliqués dans la liaison de l’hème à la molécule de globine
6.4.3.3 Compétition pour la liaison au fer[modifier | w]

Le fer de l’hème peut être empêcher de fixer l’O2 parce qu’il est accaparé par d’autres molécules tel que :

  • Monoxyde de carbone (CO) qui possède une affinité pour le fer beaucoup plus grande que celle de l’O2 formant la carboxyhémoglobine laquelle est incapable de fixer l’O2
    • C'est le cas chez les fumeurs !
  • Certains dérivés du soufre qui produisent la sulfhémoglobine