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Historique et découverte de la drépanocytose
La drépanocytose est une maladie génétique de l’hémoglobine dont la première description a été faite dans les années 1900 par un médecin de Chicago, le Docteur James Herrick qui examine un étudiant venant de l’île de Grenade dans les Caraïbes présentant comme symptômes : toux, essoufflement, fièvre, vertiges, maux de tête, palpitations. La biologie montre une anémie et le frottis sanguin des hématies en forme de faucille (Girot R et al., 2003).
En 1917, c’est EMMEL qui démontra que la falciformation des hématies ne se produit que lorsque ces dernières sont en hypoxie, c’est-à-dire privées d’oxygène. Cette découverte a permis la mise au point d’un test de dépistage : le test de falciformation provoqué (test d’EMMEL). Il a fallu ensuite attendre la fin des années 40 pour que le mode de transmission autosomique récessif de la maladie ne soit découvert par James NEEL et c’est en 1949 que Linus Carl PAULING établit une relation entre la maladie et l’hémoglobine en découvrant l’hémoglobine S. Puis, en 1956, Vernon INGRAM découvrit la différence de structure primaire entre l’hémoglobine normale et l’hémoglobine S (substitution d’un acide glutamique par une valine dans la séquence des acides aminés) et en 1978, Tom MANIATIS isola le gène de la bêta globine (Girot R et al., 2003). Il a fallu attendre 1995 pour que les patients bénéficient d’une première thérapeutique spécifique indirecte, l’hydroxyurée (HU) réduisant significativement les crises vaso-occlusives (Rees DC et al., 2010).
Epidémiologie
La drépanocytose est l’hémoglobinopathie la plus anciennement connue dans le monde, la plus fréquente et la plus grave en termes de santé publique. Ainsi, le nombre de personnes porteuses du trait drépanocytaire est estimé à 120 millions environ selon l’OMS ( W e a t h e r a l l e t a l . 2 0 0 0 ) .
L’Afrique sub-saharienne est la zone la plus touchée. Ainsi LEHMANN a décrit la « ceinture sicklémique » ou « Sickle cell belt » qui s’étend en Afrique, du Sud du Sahara au Nord du Zambèze, selon une aire comprise entre le 15eme parallèle de latitude Nord et le 20eme parallèle de latitude Sud.
Il faut noter que la drépanocytose, bien qu’étant plus fréquente chez les sujets de race noire, est aussi observée dans les autres races. La prévalence du trait drépanocytaire est estimée à :
– 7 à 20 % en Afrique de l’Ouest (Diop S., 1999), 10% au Sénégal (Galacteros et al., 2000)
– 30 à 40% en Afrique centrale et Orientale (Galacteros F et col., 2000)
– 31 à 34% en Inde avec une fréquence plus élevée dans le sud du pays (Galacteros et al., 2000)
– 0,3% en Europe, 5,3% dans la population à risque en France, 13,3% en Turquie (Arsenal et al., 2002)
– 7 à 8% au Brésil, 7% dans la population noire aux Etats-Unis et 12% aux Antilles (Arsenal et al., 2002).
Dans le cas particulier du Sénégal, les études épidémiologiques en milieu scolaire ont retrouvé une prévalence de 10% de porteurs de l’hémoglobine S (Galacteros et al., 2000) et une étude chez les nouveaux nés a retrouvé 0,4% de forme homozygote ( Diop S., 1999).
Dans les zones d’endémie, on observe avec une fréquence variable la présence d’autres anomalies de l’hémoglobine qui, associées à l’hémoglobine S, donnent les hétérozygoties composites SC et Sβ thalassémie qui sont du point de vue clinique des formes de la maladie drépanocytaire (Arnal et col., 2002).
Physiopathologie
La drépanocytose a été l’une des premières maladies dont les mécanismes moléculaires ont été identifiés. La mutation responsable est le remplacement de l’adénine par la thymine au niveau du 6éme codon du gène β-globine. Elle se traduit au niveau protéique par la substitution d’un acide glutamique à une valine entrainant la formation d’une hémoglobine anormale qui est l’HbS.
Cette hémoglobine anormale polymérise, lors de la désoxygénation, en longues fibres entrainant la rigidification et la déformation érythrocytaire à l’origine des deux manifestations principales de la maladie : hémolyse chronique et accidents vaso-occlusifs chez les patients homozygotes SS ou chez les patients hétérozygotes composites. (Figure 3).
La cinétique de la polymérisation dépend du degré de désoxygénation cellulaire, du contenu intracellulaire en hémoglobine, et de la présence ou non d’hémoglobine fœtale (HbF), puisque celle-ci inhibe la polymérisation. La concentration en HbF dans les hématies est hétérogène, celles qui en contiennent très peu ont une durée de vie très courte et sont sujettes à des modifications biochimiques irréversibles, formant le principal contingent des cellules soumises au phénomène de falciformation et d’hémolyse.
L’alternance de cycles désoxygénation-polymérisation partielle et réoxygénation-dépolymérisation provoque la formation d’un contingent d’hématies appelées «cellules denses», caractérisées par une perte d’eau et d’ions, responsable d’une concentration corpusculaire moyenne en hémoglobine (CCMH) très augmentée (jusqu’à 45%), et une atteinte permanente du cytosquelette membranaire aboutissant à l’apparition de drépanocytes irréversibles.
L’augmentation de l’adhésion des réticulocytes drépanocytaires à I’endothélium vasculaire a aussi été mise en évidence (Kassim al., 2012). Celle-ci ralentirait le flux sanguin et favoriserait la falciformation des globules rouges. Des liaisons moléculaires complexes existent entre (Figure 4) :
– L’intégrine α4 β1, récepteur de la fibronectine sur les réticulocytes et le VCAM (vascular cell lesion molecule) sur la cellule endothéliale ;
– le récepteur CD36 qui lie la thrombospondine et le collagène, présent à la surface des cellules endothéliales, des plaquettes et de la sous-population enrichie en réticulocytes ;
– les glycolipides sulfates qui lient la thrombospondine et les multimères du facteur Von Willebrand (VWF) qui stimulent l’adhésion des globules rouges drépanocytaires.
Ainsi, les cellules jeunes réticulocytes immatures, anormalement adhésives (réticulocyte de stress), seraient responsables du déclenchement du processus vaso-occlusif ; les globules rouges âgés, peu déformables, trappés dans une seconde étape, en assureraient la propagation, le tout aboutissant à l’obstruction complète du vaisseau.
Par ailleurs, des anomalies de la sécrétion du monoxyde d’azote (NO), régulateur principal du tonus vasculaire, ont été mises en évidence. La libération d’hémoglobine libre induite par l‘hémolyse réduit l’effet vasodilatateur du NO (Smith-WhitleyK., 2012).
Manifestations cliniques de la drépanocytose
Drépanocytose homozygote
La drépanocytose SS représente la forme la plus fréquente et la plus sévère des syndromes drépanocytaires majeurs et elle associe trois grandes catégories de manifestations cliniques liées à l’anémie hémolytique chronique, aux phénomènes vaso-occlusifs et à la susceptibilité extrême à l’infection (Begué et al., 2001).
Les manifestations cliniques apparaissent dans la première année de vie et très rarement avant trois mois du fait de l’effet protecteur de l’HbF sur la falciformation.
Ces manifestations sont variables d’un patient à un autre, selon l’évolution de la maladie. Ainsi le diagnostic clinique de la forme homozygote peut se faire pendant la phase critique ou inter critique, mais rarement au stade de complications ( Mokono et al., 2003 ; Lefevre et al., 2004).
Phase inter critique
Elle est caractérisée par :
– Une pâleur cutanéo-muqueuse, expression clinique de l’anémie hémolytique chronique qui est une manifestation constante de la drépanocytose ;
– Un ictère cutanéo-muqueux non constant qui est lié à l’hémolyse chronique ; il est caractérisé par des urines foncées non mousseuses et des selles de couleur normale ;
– Une splénomégalie : fréquente chez le nourrisson et le jeune enfant, son volume va diminuer au cours des années pour disparaitre dans la plupart des cas au-delà de l’âge de 5 ans
– Les autres signes sont représentés par le retard de croissance staturo-pondéral (Serjeant et al., 2001).
Phase critique
Cette phase se caractérise par la survenue de crises vaso-occlusives, qui, sont dues à la perte d’élasticité des hématies déformées et peuvent s’accompagner d’une fièvre, parfois élevée et qui ne traduit pas forcément la présence d’une infection. Ces drépanocytes vont obstruer la lumière vasculaire, créant une ischémie dont la traduction clinique est la douleur. Lorsque l’ischémie dure ou se répète fréquemment, elle peut entrainer des complications à type d’infarctus ou de nécrose. C’est la manifestation la plus fréquente et essentiellement la plus douloureuse. Les premières douleurs débutent autour de 6 mois dans l’enfance. La douleur traitée ou non, est présente pendant une heure à 6 jours avec une durée moyenne de 3 à 4 jours. La période de relative accalmie sera interrompue au bout de quelques temps à périodicité variable, par une nouvelle crise.
Cette répétition de la douleur est caractéristique de la drépanocytose et le siège de cette douleur est également variable selon l’âge du patient :
– Le syndrome pied-main qui affecte l’enfant en général âgé de 6 à 12 mois et se caractérise par une tuméfaction douloureuse des mains et/ou des pieds qu’’il ne mobilise plus ;
– Chez les enfants et les adolescents, la douleur est abdominale ou ostéo-articulaire. Ces douleurs sont provoquées par des infarctus viscéraux (mésentère, rate, foie) et sont souvent accompagnées de fièvre. Elles peuvent simuler un tableau d’abdomen chirurgical sévère.
– Chez l’adulte, la douleur est ostéo-articulaire et siège au niveau des os longs, de ceux du thorax et du bassin (Serjeant et al., 2001).
Les crises vaso-occlusives peuvent également être localisées au niveau du thorax (arcs costaux) et des vertèbres de la région sacro-coxygienne.
Complications
Complications aigues
Complications anémiques (Arlet et al., 2009 ; Lionnet et al., 2009).
-La crise de déglobulisation
C’est une urgence caractérisée par une crise hyperhémolytique. Elle se manifeste par une anémie normochrome normocytaire régénérative
-La crise de séquestration splénique aigue
Elle constitue une complication rare mais potentiellement grave. Elle est définie par une augmentation brutale douloureuse du volume de la rate et une baisse d’au moins 2 g/dl de la concentration en Hb.
-La crise aigue érythroblastopénique
Il s’agit d’un accident rare, survenant souvent après une infection parvovirus B 19. Elle réalise une érythroblastopénie transitoire lors de la primo-infection.
Complications infectieuses
Elles représentent la principale cause de morbidité et de mortalité chez l’enfant drépanocytaire :
-Les infections respiratoires
Les rhinopharyngites, les otites, et les angines sont le plus souvent d’origine virale ; la surinfection bactérienne est fréquente.
Les broncho-pneumopathies sont fréquentes, elles se caractérisent par la sévérité du pronostic. Les germes les plus souvent en cause sont les pneumocoques, les mycoplasmes et Haemophilus influenzae.
-L’ostéomyélite
L’ostéomyélite siège surtout au niveau des os longs, souvent multifocale, pouvant évoluer vers la chronicité. Salmonella et Staphylococcus aureus sont souvent en cause.
-Les méningites et septicémies
-Les infections digestives, oculaires et cutanées
-Les infections urinaires surtout chez la femme enceinte Complications ischémiques aigues
-Les accidents vasculaires cérébraux (AVC) : Ils constituent l’une des complications les plus graves de la drépanocytose par le risque de décès ou de lourdes séquelles moteurs et neurocognitifs qu’ils entraînent (Arnal et al., 2002 ; Ribeil et al., 2009).
-Le syndrome thoracique aigu (STA) : Il est défini par l’association d’un infiltrat radiologique récent avec un ou plusieurs des symptômes suivants : fièvre, toux, dyspnée, douleur thoracique et anomalies auscultatoires (crépitant ou souffle tubaire) (Bachir et al., 2011 ; Lionnet et al., 2009).
-Le priapisme : il est fréquent, noté chez 42% des drépanocytaires adultes. Il est défini par une érection prolongée, qui persiste au-delà ou est sans rapport avec une stimulation sexuelle. Le priapisme aigu peut durer entre 3 heures et 3 jours et constitue une urgence urologique avec mise en jeu du pronostic fonctionnel (Morrison et al., 2011).
Complications chroniques
Elles sont la conséquence de l’hémolyse chronique, de l’ischémie et de l’anémie. -Les ulcères chroniques de jambe
Ils sont notés surtout dans la forme SS. Ils sont chroniques et particulièrement invalidants et siègent le plus souvent au niveau de la région malléolaire. -Les lithiases vésiclaires
Elles sont fréquentes dans la 2éme décennie de la vie, surtout au cours de la drépanocytose SS. Il s’agit de lithiases pigmentaires dues à l’hémolyse chronique.
-La néphropathie drépanocytaire
Elle est fréquente, souvent asymptomatique. On estime que 79% des adultes drépanocytaires SS ont une micro- ou macro-albuminurie (Lionnet et al., 2009). -La rétinopathie proliférative
Elle est notée chez 50% des patients adultes SS ou SC et elle est souvent asymptomatique (Schmugge et al., 2008 ; Lionnet et al., 2009). -La nécrose osseuse
Elle est de type aseptique, souvent asymptomatique, les hanches et les épaules sont les principales articulations intéressées
Drépanocytose hétérozygote
Le trait drépanocytaire est un état bénin sans symptomatologie clinique dans les conditions normales et habituelles d’oxygénation (Birahim., 1999).
Le sujet est bien portant, non anémique. La morphologie des hématies est normale et il n’y a pas de drépanocytes en circulation. Cependant, lorsque les hématies sont incubées dans un milieu privé d’oxygène, le phénomène de falciformation se manifeste et fait apparaitre des drépanocytes
Association drépanocytose et autres hémoglobinopathies
Double hétérozygote SC
Les signes sont un peu moins sévères que les SS et apparaissent vers l’âge de 5 ans. C’est le second syndrome drépanocytaire majeur par sa fréquence. Les signes cliniques sont intermédiaires entre l’hémoglobine C homozygote et la drépanocytose homozygote. La maladie se manifeste par:
– des douleurs osseuses
– des crises vaso-occlusives
– une possibilité de complication vers l’ostéonécrose aseptique
– des rétinopathies prolifératives.
– un taux d’hémoglobine entre 10 et12 g/dl, de nombreuses cellules cibles et quelques drépanocytes sur les frottis.
L’électrophorèse de l’hémoglobine montre deux bandes d’intensité égale migrant au niveau des hémoglobines S et C. Ces signes cliniques sont identiques à ceux de la forme SS.
Double hétérozygote Sβ0 thalassémie
Elle est caractérisée par l’absence de synthèse de chaine β de la globine, elle tend à ressembler à une drépanocytose homozygote cliniquement « modérée-sévère ». Sa particularité principale est la persistance de la splénomégalie n’ayant aucune tendance à la régression.
Les crises douloureuses ont une fréquence analogue à la drépanocytose SS mais les autres complications sont un peu moins fréquentes et moins graves. A la biologie on aura :
– Une anémie de même intensité mais de type hypochrome microcytaire ; le frottis montre plusieurs anomalies morphologiques des globules rouges.
– L’électrophorèse de l’hémoglobine montre un profil SFA2 avec un taux d’hémoglobine S environ égal à 80% ; l’hémoglobine F supérieur 15%, l’Hb A2 supérieur à 3,5%.
Hétérozygote Sβ+ thalassémie
Avec la présence de chaine β, cette forme est la moins grave des formes majeures. Les signes cliniques sont identiques à ceux de la double hétérozygotie SC. L’électrophorèse de l’hémoglobine montre un profil SAFA2 avec un taux d’hémoglobine S supérieur à 50%, un taux d’hémoglobine A abaissée et d’hémoglobine F et A2 élevés.
Autres associations
L’expression clinique est assez sévère et proche de l’hétérozygotie. Nous citerons :
– Hétérozygotie S/O.ARAB
– Hétérozygotie S/D.PUNJAB
– Hétérozygotie S/C.HARLEM
– Hétérozygotie S/ LEPORE
Diagnostics biologiques
Hémogramme
Elle montre :
– Une anémie normochrome normocytaire régénérative et hémolytique de degré variable avec en moyenne 6 à 10 g/dl ;
– Une réticulocytose entre 200 000 et 600 000/mm3 ;
– Une hyperleucocytose à polynucléaires neutrophiles habituelle de la drépanocytose pouvant atteindre 30 000 /mm3 et une thrombocytose modérée. Le frottis sanguin montre la présence de drépanocytes plus ou moins nombreux associés à une anisocytose ou une poikylocytose .
Test d Emmel
C’est un test de falciformation provoqué qui est basé sur l’incubation d’une goutte de sang entre lame et lamelle en condition d’hypoxie en présence d’un réducteur d’oxygène (Méta bisulfite de Na à 2%). Ce qui reproduit ainsi les conditions favorables à la formation de drépanocytes (Figure 5).
– Il permet le dépistage rapide du trait drépanocytaire en l’absence de drépanocytes spontanés visibles sur les frottis.
– Il n’est pas indispensable dans le bilan de diagnostic des formes homozygotes car on note la présence de drépanocytes spontanés.
Test de solubilité d’Itano
L’hémoglobine S est la seule à précipiter en milieu réducteur à forte concentration saline.
Ce test est très spécifique à cette hémoglobine et est donc particulièrement utile pour son identification. Il n’est toutefois que semi-quantitatif et ne peut pas valablement faire la distinction entre les diverses formes génétiques de drépanocytose.
De même, ce test ne saurait être utilisé chez le nouveau-né ou chez le sujet porteur d’un taux faible d’hémoglobine S où il peut être faussement négatif.
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE
Chapitre I : Généralités sur la drépanocytose
I. Définition
II. Historique et découverte de la drépanocytose
III. Epidémiologie
IV. Physiopathologie
V. Manifestations cliniques de la drépanocytose
V .1 Drépanocytose homozygote
V.1.1 Phase inter critique
V.1.2 Phase critique
V.1.3 Complications
V.1.3.1 Complications aigues
V.1.3.2 Complications chroniques
V.2 Drépanocytose hétérozygote
V.3 Association drépanocytose et autres hémoglobinopathies
V.3.1 Double hétérozygote SC
V.3.2 Double hétérozygote Sβ0 thalassémie
V.3.3 Hétérozygote Sβ+ thalassémie
V.3.4 Autres associations
VI. Diagnostics biologiques
VI.1 Hémogramme
VI.3 Test de solubilité d’Itano
VI.4 Electrophorèse de l’hémoglobine
VI.5 Focalisation isoélectrique
VI.6 Chromatographie liquide haute performance (CLHP) sur colonne échangeuse de cations
VI.7 Biologie moléculaire
VII. Traitements de la drépanocytose
VII.1 Mesures préventives générales
VII.1.1 Hyperhydratation
VII.1.2 Prévention des infections
VII.1.3 Prévention des crises vaso-occlusives
VII.1.4 Supplémentation en acide folique
VII.1.5 Conseil génétique
VII.2 Traitement des crises vaso-occlusives
VII.3 Autres thérapeutiques
VII.3.1 Hydroxyurée
VII.3.2 Greffe de cellules souches hématopoïétiques
VII.3.3 Thérapie génique
VII.4 Phytothérapie
Chapitre II : Généralités sur la plante
I. Classification systématique
II- Caractères morphologiques
II-1 Ecorces
II-3 Fleurs
II-4 Fruits
III Répartition géographique
IV Composition chimique
V Propriétés pharmacologiques
V.1 Activité fébrifuge
V.2 Activité antihyperglycémiante
V.3 Activité anti-inflammatoire
V.4 Activité antihelminthique
V.5 Activité antibiotique et anticancéreuse
V.6 Activité antispasmodique
V.7 Activité antioxydante
V.8 Activité antiplasmodiale
V. 9 Toxicité
VI. Utilisations en médecine traditionnelle
VI.1 Usage interne
VI.2 Usage externe
DEUXIEME PARTIE: TRAVAIL EXPERIMENTAL
I. Objectif du travail
II. Cadre de l’étude
III. Matériel et méthode
III.1 Matériel
III.1.1 Matéries chimique
III.1.3 Matériel biologique
III.2 Méthodes
III.2.1 Extraction
III.2.2 screening phytochimique
III.2.2.1 Mise en évidence des phénols
III.2.2.2 Mise en évidence des tanins
III.2.2.3 Mise en évidence des flavonoïdes
III.2.2.4 Mise en évidence des alcaloïdes
III.2.2.5 Mise en évidence des saponosides
III.2.3 Dosage des composés phénoliques totaux (PPT)
III.2.3.1 Principe
III.2.3.2 Mode opératoire
III.2.3.3 Détermination de la teneur en phénols
III.2.4 Tests biologiques
III.2.4.1 Préparation de la solution tampon phosphate à pH = 7,4
III.2.4.2 Préparation des extraits à tester
III.2.4.3 Mode opératoire
IV Résultats et discussion
IV.1 Résultats
IV.1.1 Rendement des extraits
IV.1.2 Screening photochimique
IV.1.2.1 Caractérisation des phénols
IV.1.2.2 Caractérisation des tanins
IV.1.2.4 Caractérisation des alcaloïdes
IV.1.2.5 Caractérisation des saponosides
IV.1.3 Détermination de la teneur en phénols totaux
IV.1.4 Test biologiques
IV.2 Discussion
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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