Generalites sur la rheologie du sang

La drépanocytose est la maladie génétique la plus fréquente au monde affectant plus de 300 000 nouveau-nés chaque année. Pourtant, elle est toujours considérée comme une maladie orpheline. Elle est particulièrement répandue en Afrique subsaharienne du fait de la protection relative contre le paludisme qu’elle confère aux porteurs sains. Les migrations historiques ou plus récentes modifient progressivement sa répartition à travers le monde. Les disparités de prise en charge médicale entre le monde occidental et les pays en voie en développement sont responsables de grandes inégalités de mortalité et de morbidité face à cette maladie qui constitue ainsi un véritable problème de santé publique (33). En effet, des taux de prévalence du trait drépanocytaire dans la population générale allant de 10% au Sénégal à 24% au Benin voire 30 à 40% en République Démocratique du Congo ont été rapportés (22). La meilleure connaissance de la maladie a entraîné d’incontestables progrès depuis trente ans tant au plan fondamental que clinique. Cette pathologie est caractérisée par des perturbations hémorhéologiques. Parmi celles-ci, on trouve une hyperviscosité sanguine chez les porteurs du trait drépanocytaire (AS) en revanche chez les drépanocytaires SS, on note une diminution de la viscosité sanguine comparée aux porteurs du trait drépanocytaire (45). On note également une légère hyper-agrégation érythrocytaire et une déformabilité érythrocytaire légèrement diminuée par rapport à des sujets à hémoglobine normale (HbA) (20). Ces anomalies pourraient être partiellement liées à un stress oxydant plus important chez les porteurs du trait drépanocytaire par rapport aux sujets à hémoglobine normale (65). Plusieurs auteurs ont avancé l’hypothèse selon laquelle ces désordres hémorhéologiques pourraient être à l’origine des rares complications observées à l’exercice dans cette population (68) mais aussi favorables à des complications de type thromboembolique ou encore occulaire comme dans le cas des hyphema traumatiques (19). Néanmoins, la majorité des porteurs du trait drépanocytaire sont asymptomatiques (5).

GENERALITES SUR LA RHEOLOGIE

Généralités

La rhéologie décrit l’écoulement de tout type de matériau, en particulier des fluides, incluant leurs caractéristiques propres et celles des canaux par lesquels ils s’écoulent. Poiseuille (1841) démontre que l’écoulement volumétrique est directement proportionnel à la différence de pression le long d’un tube et à la quatrième puissance du rayon du tube soit: R = 8ηl/7πr4, si r est constant (« η » est le coefficient de viscosité). Les unités utilisées sont le Pascal-seconde (Pa· s), d’anciennes unités sont toujours utilisées, le Poiseuille (1 Pl = 1 Pa· s) ou la poise (1 Po = 0,1 Pl = 0,1 Pa· s).

Modification moléculaire de l’hémoglobine S 

Le milieu intra-érythrocytaire est un fluide paracristallin de haute viscosité. Les 270 millions de molécules d’Hb contenues dans chaque hématie sont pratiquement en contact les unes avec les autres; des forces répulsives les empêchent de polymériser. Murayama (1966) énonce les premières hypothèses concernant les bases moléculaires de la gélation de la désoxyHbS en structures fibreuses tubulaires, à l’intérieur des hématies: les molécules échangent des liaisons et forment un gel constitué de longues chaînes déformant les globules en forme de faucille. Après désoxygénation la cinétique de la gélation de HbS est en accord avec un seuil de nucléation (12). Hofrichter et al. (1974) l’interprètent en terme de limite de nucléation, suivie de croissance rapide des microtubules. Les agrégats pré nucléaires, cinétiquement instables, sont susceptibles de dissociation rapide, si ce n’est qu’à l’étape de formation du noyau (HN) la réversibilité est abolie et le noyau capable de soutenir une croissance rapide.

Le schéma le plus simple pour produire un noyau suffisant, implique l’adjonction séquentielle de molécule d’HbS à un nombre grandissant d’ensembles de pré nucléation (fig. 1).

H1 ↔ H2 ↔ H3 ↔ . . . . . . HN-1 → HN → Croissance

L’hémoglobine S dans les globules rouges entraîne trois conséquences:
– la diminution de la solubilité de l’Hb par réduction de la saturation en O2 entraînant la formation d’agrégats polymériques et de fibres de molécules d’HbS qui déforment et fragilisent les érythrocytes;
– les agrégats polymériques d’HbS dans les globules fixent peu ou pas d’oxygène (la diminution de l’affinité pour O2 des globules porteurs de l’HbS est aggravée par l’élévation importante de la 2,3-DPG);
– la rigidification des globules par polymérisation intracellulaire des molécules d’HbS (fig. 2; 3).

Condition d’écoulement 

Si les hématies s’allongent et s’effilent « en bancs de poissons » leur profil altère peu la dynamique de l’écoulement et permet aux hématies de franchir des vaisseaux de petit calibre. La viscosité fonction de la désoxygénation présente une hystérèse dans les cycles de « gelling/ungelling » (16). Une rhéologie anormale des drépanocytes régule le débit dans la microcirculation. La drépanocytose, par polymérisation de la désoxyHbS sous forme d’un gel extrêmement visqueux rend les érythrocytes susceptibles d’obstruer la micro vascularisation (30). Les ISC (« Irreversibly Sickled Cells »), rigides, tourbillonnant en tous sens, créant des rouleaux, sont très anormales sur le plan rhéologique: peu déformables, susceptibles d’adhérer à l’endothélium, surtout dans les secteurs vasculaires soumis à inflammation. Plus important que sa dimension réelle, le « volume efficace » d’une particule dépend de sa forme et de son comportement dans le courant: l’asymétrie et les oscillations augmentent le volume du milieu affecté et son influence sur la viscosité (fig. 4, 5(16)).

Hématocrite

La viscosité du sang est liée à la valeur de l’hématocrite, à la viscosité du plasma (phase portante) et aux propriétés rhéologiques des globules (99% des éléments cellulaires (fig. 6 ; (9). Pour un hématocrite de 25%, une diminution de la saturation en O2 de 92% à 46% augmente peu la viscosité, alors qu’à une valeur d’hématocrite de 45%, une réduction semblable de la saturation d’oxygène augmente significativement la viscosité.

Hydratation des globules

Les propriétés rhéologiques des drépanocytes déshydratés ne sont que partiellement réversibles par hydratation, suggérant des changements squelettiques membraneux permanents, impliqués dans le processus de rigidification. Néanmoins, la réduction de la concentration d’hémoglobine de cellule par leur dilatation ou la prévention de la génération de cellules déshydratées devrait améliorer leur compétence rhéologique. Clark et al. (1980) étudient la déformabilité cellulaire de populations de l’ISC pour conclure que la déshydratation et l’augmentation de la viscosité interne sont responsables des anomalies rhéologiques, progressives et cumulatives. La concentration d’hémoglobine cytoplasmique semble avoir un effet prépondérant. La déshydratation influence la rigidité en augmentant la concentration d’hémoglobine via un gel réversible de l’hémoglobine associé à la membrane, en augmentant sa viscosité cytoplasmique. Le risque augmenté de polymérisation dans les cellules est la conséquence du temps de transit plus long dans des zones de basse tension d’oxygène: les cellules rigides retardent ou bloquent l’écoulement capillaire (46) par:
– liaison augmentée de HbS avec la membrane, aux concentrations d’hémoglobine élevées, formant un gel;
– une augmentation du « cross-link » des protéines squelettiques.

Propriété rhéologique importante, la récupération de la forme cellulaire après déformation lente (quelques minutes) évalue la tendance des cellules à maintenir une déformation permanente, plus longue que le temps de transit capillaire, qui pourrait être impliquée dans la production d’ISC. La rhéologie anormale du drépanocyte peut changer cette distribution et, dans les cas sévères, provoquer une occlusion capillaire, quand leur déformation devient irréversible. Les contributions relatives de la membrane et du cytoplasme dans la déformabilité des drépanocytes sont mal connues. Il est vraisemblable que la déformabilité module le taux d’admission des érythrocytes dans les capillaires et influence la perte de pression quand ils sont de calibre inférieur au diamètre de la cellule .

Facteurs plasmatiques 

Un taux élevé de fibrine augmente la viscosité plasmatique et favorise rouleaux et agrégats cellulaires. Dans le même sens, agissent les protéines inflammatoires déséquilibrant l’électrophorèse des protéines (9). A l’inverse, la diminution de l’albumine, souvent observée au cours de l’hyperviscosité, est également active, facilitant l’interaction cellulaire et les désordres ioniques au niveau des membranes des cellules.

Table des matières

INTRODUCTION
Chapitre-I : GENERALITES SUR LA RHEOLOGIE DU SANG
1. Généralités
2. Modification moléculaire de l’hémoglobine S
3. Conditions d’écoulement
4. Hématocrite
5. Hydratation des globules
6. Facteurs plasmatiques
7. Altération du passage vasculaire
8. Modifications membranaires des globules rouges
Chapitre-II : RAPPELS SUR LA DREPANOCYTOSE
I. Définition
II. Historique
III. Epidémiologie
IV. Physiopathologie
IV.1. Propriétés de l’hémoglobine S
IV.2. Polymérisation intracellulaire de l’hémoglobine S
IV.3. Falciformation des globules rouges
IV.4. Anomalies rhéologiques de la microcirculation
IV.4.1. Adhérence des globules rouges drépanocytaires à l’endothélium
IV.4.2. Anomalies du tonus vasculaire
IV.5. Hémoglobine fœtale
V. Manifestations cliniques et biologiques
V.1. Signes cliniques
V.1.1. Clinique chez l’homozygote
V.1.2. Clinique chez l’hétérozygote
V.2. Signes biologiques
V.2.1. Chez l’homozygote
V.2.2. Chez l’hétérozygote
VI. Diagnostic de la drépanocytose
VI.1. Tests de dépistage
VI.2. Examens de confirmation
VII. Traitement
VII.1. Médecine moderne
VII.2. Prise en charge
VII.3. Traitement des crises douloureuses drépanocytaires
VII.4. Echange transfusionnel
VII.5. Traitement par activation de l’Hb fœtale
VII.6. Traitement médicamenteux
VII.7. Traitement des infections
VII.8. La Vaccination
VII.9. Greffe de moelle allo génique
VII.10.Thérapie génique
VIII. Les stratégies thérapeutiques anti-oxydantes
Chapitre-III: RAPPEL BIBLIOGRAPHIQUE SUR TERMINALIA AVICINNIOIDES
I. Classification scientifique
II. Études botaniques
II.1 Répartition géographiques et habitat
II.2 Description de la plante
III. Etudes chimiques
IV. Etudes ethno-pharmacologiques et pharmacologiques
IV.1. Ethnopharmacologie
IV.2 Pharmacologie
CONCLUSION

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