Memoire Online - Evaluation in vitro des propriétés antifalcémiantes et antihémolytiques de l'extrait aqueux de spirulina platensis (oscillatoriaceae) du Cameroun

E n général, l a d r é p a n o c y t o s e est une h é m o g l o b i n o p a t h i e regroupant u n ensemble d e maladies génétiques transmissibles, caractérisées par une synthèse a n o r m ale d ' h é m o g l o b i n e , protéine sanguine servant a u transport des gaz respiratoires ( oxygène, dioxyde d e carbone) ( C h e t c h a e t a l ., 2 0 1 8 ) . L a d r é p a n o c y t o s e S S o u anémie f a l c i f o r m e quant à elle est une affection génétique héréditaire grave à transmission a u t o s o m ale récessive dans laquelle les globules rouges prennent l a forme d e faucille a u lieu d e leur forme normale d e disque. C ' e s t une h é m o g l o b i n o p a t h i e due l a substitution d e l'acide glutamique hydrophile par l a valine hydrophobe e n position six d e l a chaîne J d e l'hémoglobine. Cette substitution modifie son a f f i n i t é p o u r l ' o x y g è n e e t s a solubilité d a n s l e s c o n d i t i o n s d e f a i b l e p r e s s i o n d ' o x y g è n e . I l s ' e n suit l a p o l y m é r i s a t i o n e t l a f a l c i f o r m a t io n des globules ( H u y n h - M o y n o t , 2 0 1 1 ) .

L e p r e m i e r article s c i e n t i f i q u e s u r l a d r é p a n o c y t o s e est apparu i l y a plus d e 1 0 0 ans.

? E n 1 9 1 0 , Jam e s H e r r i c k , cardiologue décrit l e premier cas d e l a d r é p a n o c y t o s e . Il

rapporta l a présence d e globules rouges e n faucille a u niveau d u frottis sanguin d'un patient c a r i b é e n . S o n bilan h é m a t o l o g i q u e m o n t r e une anémie très prononcée.

? E n 1 9 1 5 , Cook e t M e y e r ont mis e n évidence l a transmission héréditaire d e cette

m a l a d i e . E n e f f e t , l o r s d ' a n a l y s e s p l u s p o u s s é e s , i l s o n t r e t r o u v é l e s d r é p a n o c y t e s dans l e frottis sanguin d u père d'un d r é p a n o c y t a i r e .

? E n 1 9 2 7 , Hahn e t G i l l e p s i e ont rem arqué que l a déformation des globules rouges n ' a

? E n 1 9 4 0 , S h e r m a n , é t u d i a n t e n m é d e c i n e , s u g g è r e même qu'un bas niveau e n oxygène

? E n 1 9 4 9 , N e e l a démontré que l a transmission d e cette maladie e s t g é n é t i q u e . L a même

année, Pauling e t I t a n o montrent qu ' elle est due à une structure a n o r m ale d e l ' h é m o g l o b i n e , moins s o l u b l e . D ' o ù l a première découverte d e l 'o r i g i n e m o l é c u l a i r e d ' u n e m a l a d i e génétique.

? L'année 6 0 , fut l'année d e découverte d u gène d e l a chaîne 13-globine, situé sur l e

? E n 1 9 5 7 , I n g r a m m o n t r e q u e l a d r é p a n o c y t o s e e s t d u e à u n r e m p l a c e m e n t s u r l e codon

? E n 1 9 8 0 , Kan e t a l ont mis a u point u n test génétique prénatal d e l a d r é p a n o c y t o s e c e qui perm e t ainsi aux parents malades o u t r a n s m e t t e u r s d e l a d r é p a n o c y t o s e d'établir u n diagnostic génotype d e l'enfant à naître.

? E n 1 9 9 9 , L e d e r b e r g , suggère suite à l a r e s s e m b l a n c e m o n t r é e p a r H a l d a n e comparant

les cartes d e répartition d e l a malaria d ' une part e t d e l a d r é p a n o c y t o s e d ' a u t r e part que l ' h é m o g l o b i n e S pouvait apporter u n avantage dans les régions o ù l a malaria était présente.

L a d r é p a n o c y t o s e est une affection caractérisée par une production d e l ' h é m o g l o b i n e S ( H b S ) anormale due à une mutation ponctuelle, faux sens e t non conservative d e l'acide g l u t a m i q u e p a r l a valine e n position 6 d e l a chaîne J d e l a globine ( tableau 1 ) .

Tableau 1 : Cause moléculaire d e l a d r é p a n o c y t o s e ( H i e r s o , 2 0 1 5 )

L'hémoglobine S a tendance à s e polymériser dans s a forme désoxygénée, c e qui est à l'origine des multiples manifestations des s y n d r o m e s d r é p a n o c y t a i r e s ( H u y n h - M o y n o t , 2 0 1 1 ) parmi lesquels :

? L'anémie : elle désigne u n manque d'hémoglobine ( o u d e globules rouges) e t s e traduit par une fatigue excessive e t une sensation d e f a i b l e s s e . L o r s q u e l'anémie est assez sévère, l e malade peut avoir des difficultés à respirer ( e s s o u f f l e m e n t) e t une accélération des b a t t e m e n ts

d u coeur ( t a c h y c a r d i e ) . L e s signes visibles sont l a fatigabilité e t une couleur jaune des yeux o u d e l a peau, appelée jaunisse ( o u i c t è r e ) , e t une coloration foncée des urines, conséquence d'un taux élevé d e l a bilirubine produit d e l a dégradation d e l ' h é m o g l o b i n e des hématies. L a sévérité d e l'anémie varie a u cours d u tem p s . E l l e peut s'aggraver b r u t a l e m e n t e n cas d e f o n c t i o n n e m e n t

e x c e s s i f d e l a r a t e , o n parle d e séquestration splénique ( splénique : qui s e rapporte à l a rate), o u e n cas d'infections à l'origine d e crises dites aplasiques ( elles sont dues à l ' a r r ê t t e m p o r a i r e d e fabrication des globules rouges) ( Beaune e t a l , 2 0 0 9 ) .

? Aggravation d e l ' a n é m i e , e l l e e s t g é n é r a l e m e n t c a u s é e par:

? Séquestration splénique : l e f o n c t i o n n e m e n t i n t e n s i f d e l a rate est une manifestation

qui s e retrouve s u r t o u t c h e z l ' e n f a n t . L a rate est u n organe situé e n haut à gauche d e l'abdomen e t dont l'un des rôles est d e filtrer l e sang e t d ' é l i m i n er les substances nuisibles ( bactéries, toxines... ) . Les manifestations d e l a séquestration splénique sont : des douleurs a b d o m i n ales, une a u g m e n t a t i o n très soudaine d u v o l u m e d e l a rate ( s p l é n o m é g a l i e ), une pâleur marquée e t d e manière générale, une aggravation d e toutes les manifestations d e l'anémie ( o r p h a n e t , 2 0 1 1 ) .

L a séquestration splénique peut mettre l a vie e n danger, surtout chez les enfants d e moins d e sept ans. E n cas d e séquestration splénique, i l est conseillé d e conduire l e malade e n urgence à l'hôpital d e référence.

? Crises aplasiques : elles s e c a r a c t é r i s e n t p a r d e s manifestations telles que d e l a fièvre,

des maux d e tête ( céphalées), des douleurs abdominales, une perte d'appétit o u des v o m i s s e m e n t s . Ces manifestations sont transitoires. Ces crises peuvent être liées à une infection par l e p a r v o v i r u s B 1 9 o u à u n manque e n vitamine B 9 ( acide folique) qui doit être prise

r é g u l i è r e m e n t p a r l e s personnes d r é p a n o c y t a ir e s . L ' i n f e c t io n par le p a r v o v i r u s B 1 9 s e manifeste par une éruption sur l a peau ( érythème) ; c'est une affection fréquente e t bénigne qui passe souvent inaperçue chez les enfants non d r é p a n o c y t a i r e s ( o r p h a n e t , 2 0 1 1 ) .

? Les crises douloureuses o u crises v a s o - o c c l u s i v e s : ils sont dues à l a « mauvaise »

irrigation e n sang d e certains organes, s e manifestent par des douleurs vives e t brutales dans c e r t a i n e s p a r t i e s d u corps e t p e u v e n t , à l a longue, e n t r a î n e r l a destruction d e certains organes o u parties d'organes : l a nécrose. Ces douleurs sont les m a n i f e s t a t i o n s l e s p l u s fréquentes d e l a maladie : elles peuvent être soudaines ( o u aiguës) e t transitoires ( c'est-à-dire durer quelques heures o u quelques jours) o u chroniques ( c'est-à-dire durer plusieurs s e m a i n e s ) . I l arrive aussi que les deux types d e crises coexistent chez u n même individu ( douleur chronique à laquelle

s ' a j o u t e n t d e s crises b r u t a l e s ) . E l l e s sont favorisées par l a d é s h y d r a t a t i o n , c ' e s t p o u r q u o i i l est recommandé d e boire beaucoup d'eau, mais elles sont aussi favorisées par l e froid, l'altitude, l e stress, les efforts excessifs, les infections... Toutes les parties d u corps peuvent peut être c o n c e r n é e s , m ais certains organes s o n t p l u s sujets que d'autres aux crises v a s o - occlusives : les

o s , les pieds e t l e s m a i n s , l e s p o u m o n s , l e c e r v e a u . L e s crises s e m a n i f e s t e n t d i f f é r e m m e n t s e lo n l e o u les organe(s) a t t e i n t ( s ) . I l p e u t s ' a g i r d e douleurs a b d o m i n a l e s , f r é q u e n t e s chez l ' e n f a n t e t plus r a r e m e n t c h e z l'adulte ( Beaune e t a l , 2 0 0 9 ) .

? Atteinte des o s e t des articulations ( atteinte o s t é o - a r t i c u l a i r e ) : l'atteinte o s t é o -

a r t i c u l a i r e est très f r é q u e n t e , s u r t o u t après l'âge d e cinq ans. Elle s e manifeste par des douleurs osseuses o u articulaires l e plus s o u v e n t b r u t a l e s e t qui peuvent changer d e localisation dans l e corps. Elles sont dues à des gonflements à l'intérieur d'un o s ( oedème i n t r a - o s s e u x ) . Les douleurs surviennent surtout dans les o s des jambes e t des bras e t dans l a colonne vertébrale mais peuvent aussi toucher l e bassin, l a poitrine o u l a tête. Les crises douloureuses, sont d i f f i c i l e m e n t prévisibles. A terme, des parties d'os peuvent être détruites ( infarctus osseux o u

o s t é o n é c r o s e ) c e q u i p e u t conduire à des complications articulaires ( Beaune e t a l , 2 0 0 9 ) :

? L e s y n d r o m e pied-main o u d a c t y l i t e : c e syndrome concerne e x c l u s i v e m e n t l ' e n f a n t,

a v a n t l ' â g e d e deux a n s . L e ( s ) p i e d ( s ) et/ou l a o u les m a i n ( s ) d e v i e n n e n t c h a u d s , g o n f l é s , e t l e s mouvements sont douloureux. Cela peut être l a p r e m i è r e manifestation d e l a maladie chez les jeunes enfants, associée o u non à d e l a fièvre.

? L e s y n d r o m e thoracique aigu : i l s e manifeste par une fièvre, une gêne o u des

difficultés respiratoires ( dyspnée), une respiration rapide, une toux, e t des douleurs dans l a poitrine. L a radiographie des poumons montre l a présence anormale d e taches blanches ( infiltrats pulmonaires). Chez l'enfant i l est souvent d û o u associé à une infection des

? Les accidents vasculaires cérébraux ( A V C ) o u « attaques cérébrales » : les manifestations sont très variables, e t peuvent être transitoires ( o n parle alors d'accidents i s c h é m i q u e s t r a n s i t o i r e s o u A I T ) : pertes d e sensibilité o u d e force dans u n b r a s , u n e j a m b e , l a moitié d u visage, o u tout l e côté d u corps, paralysie d'un côté d u corps o u d'un membre ( h é m i p l é g i e ) , maux d e tête ( céphalées), difficultés soudaines à parler ( aphasie), troubles d e l ' é q u i l i b r e , c o n v u l s i o n s ( m o u v e m e n ts saccadés d e s m e m b r e s a v e c p e r t e d e c o n s c i e n c e ) , p a r f o is coma. Des maux d e tête violents o u des difficultés d'apprentissage s o u d a i n e s p e u v e n t être des signes d'alerte.

? L a susceptibilité accrue aux infections : Les principaux facteurs expliquant l a grande

sensibilité des d r é p a n o c y t a i r e s aux infections sont l ' a s p l é n i e fonctionnelle ( non-
fonctionnement de l a rate) e t les troubles d e l a phagocytose. E n effet i l y a l a suppression d e l'activité m a c r o p h a g i q u e e t immunologique d e l a rate avec diminution d e l a synthèse d ' I g M

spécifiques ; l a diminution d e l a production d e t u f t s i n e , qui stimule l a migration des polynucléaires e t favorise l a phagocytose ; l e défaut d ' o p s o n i s a t i o n qui rend inopérante l a voie

c o m p l é m e n t a i r e alterne d e défense contre l'infection ; les débris tissulaires dus à l a nécrose qui sont des sites d e colonisation b a c t é r i e n n e . L e s enfants, e t dans une moindre mesure les adultes, sont très sensibles aux infections bactériennes q u i p e u v e n t s e développer d e manière fulgurante e t doivent donc être traitées r a p i d e m e n t . L e s personnes sont plus s p é c i a l e m e n t sensibles aux p n e u m o n i e s ( infections des p o u m o n s ) , à l a grippe, mais aussi aux hépatites ( infections d u foie), aux méningites ( infections d e l'enveloppe d u cerveau), aux infections urinaires e t aux

septicémies ( infections graves généralisées). E n outre, les infections provoquent des
complications propres à l a d r é p a n o c y t o s e : aggravation brutale d e l ' a n é m i e , a u g m e n t a t i o n d u risque d e crises v a s o - o c c l u s i v e s , e t a u g m e n t a t i o n d u risque d'occlusion des vaisseaux e n général... L e risque d'infection e s t d o n c une conséquence très sévère d e l a d r é p a n o c y t o s e , c e la reste une cause d e mortalité dans l'enfance. Cependant, les t r a i t e m e n t s préventifs perm e t te n t g é n é r a l e m e n t d'éviter les infections graves. Chez l'enfant, i l est très important d e prévenir les sources d e bactéries ( foyers infectieux) chroniques ( a u niveau des d e n t s , d e s a m y g d a l e s , d e s o s ,

d e l a vésicule biliaire...) e n s'assurant d'une bonne hygiène, d e maintenir à jour leurs v a c c i n a t i o n s , e t d e s ' a s s u r e r q u ' i l s p r e n n e n t l ' a n t i b i o t iq u e q u i l e u r e s t p r e s c r i t ( pénicilline) tous les jours, sans oubli ( o r p h a n e t , 2 0 1 1 ) .

I .1 .3 . E p i d é m i o l o g i e e t étiologie d e l a d r é p a n o c y t o s e

L e d r é p a n o c y t o s e est l'affection génétique l a plus fréquente dans l e monde ( P i e l e t a l ., 2 0 1 3 ) . Selon l'Organisation M o n d i a l e d e l a Santé ( O M S ) , environ 5 % d e l a population mondiale seraient porteuses d'une mutation d r é p a n o c y t a i r e avec une forte concentration e n

Afrique s u b s a h a r i e n n e ( figure 1 ) . Selon l'organisation mondiale d e lutte contre l a
d r é p a n o c y t o s e , o n enregistre 5 0 0 mille enfants naissant chaque année atteints d e cette pathologie dans l e m o n d e , d o n t 4 0 0 mille e n A f r i q u e . L a p r é v a l e n c e d u t r a i t d r é p a n o c y t a i r e est très élevée e n Afrique ( 1 0 à 2 5 % ) e t atteint 1 0 à 1 5 % e n Afrique c e n t r a l e , 6 à 1 0 % e n Afrique d e l ' O u e s t ( C eli n e , 2 0 0 9 ) . L ' O M S enregistre environ 5 % d e décès d'enfants d r é p a n o c y t a i re s d e moins d e 5 ans sur l e continent africain e t environ 9 à 1 6 % s e trouve e n Afrique d e l'ouest ( A t e c b o s e t a l ., 1 9 9 7 ) . A u Cam e r o u n , l a p r é v a l e n c e des porteurs sains d r é p a n o c y t a i r e est

e s t i m é e à 2 5 - 3 0 % ( f o r m e h é t é r o z y g o t e ) , e t d e 2 % d a n s s a f o r m e h o m o z y g o t e S S ( I E C D , 2 0 1 6 ) . L a morbidité e t l a mortalité associées à cette pathologie restent élevées avec l e seuil d e 1 % des patients a t t e i g n a n t l ' â g e adulte ( O M S , 2 0 1 6 ) .

I n i t i a l e m e n t , l a d r é p a n o c y t o s e était retrouvée dans les régions e n d é m i q u e s pour l e paludisme : Afrique sub-saharienne, bassin méditerranéen ( notamment e n Grèce e t e n Italie), Moyen Orient e t certaines parties d u sous-continent indien e t dans l a péninsule Arabique ( L a b i e , 2 0 1 0 ; P i e l e t a l ., 2 0 1 0 ) . Suite à d'importants mouvements des populations, l a

d r é p a n o c y t o s e s'est étendue indépendamment d u paludisme, p r i n c i p a l e m e n t l e long des côtes orientales des Amériques, dans les Caraïbes e t e n Europe d e l'Ouest ( P i e l , 2 0 1 3 ) . Les flux migratoires récents ont é g a l e m e n t fait d e l a d r é p a n o c y t o s e l a p r e m i è r e maladie génétique e n France hexagonale ( Roberts e t M o n t a l e m b e r t , 2 0 0 7 ) .

Figure 1 : Distribution historique e t contemporaine ( 2 0 1 0 ) d e l a d r é p a n o c y t o s e ( P i e l e t a l ., 2 0 1 0 )

L ' h é m o glob ine hum a i n e norm ale e st un p i g m e n t pro t é i q u e c o m p l e x e coloré rouge, riche

e n fer e t contenu dans les h é m a t i e s . E l l e représente 9 5 % des protéines i n t r a c e l l u l a i r e s . S o n rôle physiologique principal est d'assurer l e transport des gaz respiratoires entre les poumons e t tissus ( E l l e u c h , 2 0 0 4 ) e t s u b s i d i a i r e m e n t participer aussi a u maintien d e l'équilibre a c i d o - basique grâce à u n échange d e proton avec les groupements aminés e t c a r b o x y l i q u e s d e certains ses acides constitutifs ( G ir a u d e t e t a l ., 2 0 0 8 ) . Elle est une h é m o p r o t é i n e d e structure

t é t r a m é r i q u e d e poids moléculaire 6 4 4 5 8 d a l t o n s ( Raisonner, 2 0 0 2 ) , constituées d e quatre sous-unités polypeptidiques identiques deux à deux : deux polypeptides o u globines alpha ( á d e 1 4 1 acides a m i n é s ) d o n t l e u r s gènes d e structures s o n t p o r t é s par le chromosome 1 6 e t deux g l o b i n e s n o n - a l p h a ( d e 1 4 6 a c i d e s a m i n é s ; b ê t a , â p o u r l ' h é m o g l o b i n e a d u l t e A , H b A ; gamma, ã pour l'hémoglobine foetale, H b F e t delta, ä pour l'hémoglobine A 2 , H b A 2 ) portés par l e chromosome 1 1 . Ces c h a i n e s sont unies par des liaisons non covalentes ( figure 2 ) ( Tertian, 2 0 0 8 ) . Chaque c h a i n e d e globine possède u n groupe prosthétique appelé hème ( donc s a biosynthèse est catalysée par l ' h è m e synthétase), constitué d'une p r o t o p o r p h y r i n e I X e t d'un atome d e fer divalent qui fixe l'oxygène ( B e u l t l e r e t a l ., 2 0 0 1 ) . Son affinité pour oxygène

d i m i n u e a v e c l ' a u g m e n t a t i o n d e l a c o n c e n t r a t i o n e n p r o t o n s H ( a c i d o s e ) , d i o x y d e d e carbone ( C O ₂ ) , ions C l - , 2 ,3 - d i p h o s p h o - g l y c é r a t e ( 2 ,3 - D P G ) , tem p é r a t u r e f a v o r i s a n t l a dissociation d e l'oxyhémoglobine ( H b O ₂ ) e t par conséquence, favorise une meilleure oxygénation tissulaire ( L i a n e t a l ., 1 9 7 1 ) .

Figure 2 : Ultra structure d e l ' h é m o g l o b i n e ( C o u q u e , 2 0 1 3 )

Les h é m o g l o b i n o p a t h i e s regroupent l'ensemble des pathologies liées à une anomalie génétique d e l ' h é m o g l o b i n e ( C o u p r i e , 2 0 0 0 ) . L ' a n o m a l i e porte sur les chaînes d e globine, elle peut être quantitative o u qualitative: dans l e p r e m i e r cas une chaîne peut être absente o u e n quantité i n s u f f i s a n t e , c ' e s t l e cas des t h a l a s s é m i e s ; alors que dans l e second cas i l s'agit d'une mutation ponctuelle d'un gène codant pour une c h a i n e , c'est l e cas d e l a d r é p a n o c y t o s e S S ( V i n a t i e r , 2 0 1 0 ) . E n e f f e t c e s a n o m a l i e s g é n é t i q u e s p o r t a n t sur les c h a i n e s d e globine peuvent

e n t r a i n e r des modifications structurales d e l ' h é m o g l o b i n e e t c o m prom e t t r e leurs fonctions physiologiques: c'est l e cas d e l a d r é p a n o c y t o s e dont l a p h y s i o p a t h o l o g i e s'explique à plusieurs niveaux.

L o r s q u e l a pression e n oxygène est basse, i l y a l a p o l y m é r i s a t i o n , l a r i g i d i f i c a t i o n e t l a diminution d e solubilité d e l ' h é m o g l o b i n e S ( H b S ) . Ceci Explique les deux signes majeurs d e l a maladie : l ' a n é m i e hémolytique e t l ' o b s t r u c t i o n d e l a m i c r o c i r c u l a t io n ( figure 3 ) . Cette polymérisation est réversible dans les conditions d e r é o x y g é n a t i o n . A p r è s plusieurs cycles d e

d é s o x y g é n a t i o n e t r é o x y g é n a t i o n , les cellules perdent leur flexibilité e t deviennent
d é f i n i t i v e m e n t d é f o r m é e s e n d r é p a n o c y t e s i r r é v e r s i b l e s . L a p o l y m é r i s a t i o n d e l ' H b S résulte d e l a form a t i o n d ' une liaison hydrophobe entre l e groupe isopropyl d e l a valine d e l a chaîne J d e l a d é s o x y h é m o g l o b i n e e t une cavité formée par les chaînes d e l a phénylalanine 8 5 ( noyau benzénique) e t d e l a leucine 8 8 ( groupe isopropyl) d ' une autre molécule d e d é s o x y h é m o g l o b in e H b S . l a p o l y m é r i s a t i o n peut être m o d u l é e par différents facteurs parmi lesquels l a saturation e n oxygène qui est i n d i r e c t e m e n t corrélée à l a p o l y m é r i s a t i o n , l a concentration d e l ' H b S qui est i n d i r e c t e m e n t corrélée a u temps d e p o l y m é r i s a t i o n e n cas d e d é s o x y g é n a t i o n , l a teneur e n 2 ,3 D P G ( i l diminue l ' a f f i n i t é d e l ' H b pour 1 ' 0 ₂ e t favorise s a conformation d é s o x y e t donc l a p o l y m é r i s a t i o n d e l ' H b ) , l e p H e t l a tem p é r a t u r e ( l a p o l y m é r i s a t i o n a u g m ente e n milieu acide e t lorsque l a tem p é r a t u r e a u g m ente), l e déficit e n g l u c o se-6-phosphate déshydrogénase ( E .C 1 o x y d o - r é d u c t a s e , enzyme d e l a voie d e pentose phosphate, impliquée dans régénération d u coenzyme r é d u i t N A D P H ) ( G a l a c t e r o s , 1 9 9 7 ; G i r o t , 2 0 0 3 ) .

Figure 3 : Schéma physiopathologique d e l a d r é p a n o c y t o s e ( E l i o n e t a l ., 1 9 9 6 ) .

A u niveau cellulaire, l a p o l y m é r i s a t i o n d e l ' H b S induit toute une série d e modifications dans l ' h é m a t i e : l a déshydratation des h é m a t i e s . E n effet l a p o l y m é r i s a t i o n d e l ' H b S modifie l a

p e r m é a b i l i t é d e l a m e m b r a n e d e s g l o b u l e s r o u g e s a u x c a t i o n s ( N a , K , M g , C a ) . Elle a u g m ente l a perm é a b i l i t é d e l a membrane d u globule rouge, favorise l ' e n t r é e d e C a 2 * dans l a cellule. C e qui active les canaux causant l ' e x t e r n a l i s a t io n d u K * d e l a cellule pour maintenir

l ' é q u i l i b r e o s m otique e t h y d r i q u e . D a n s cette circonstance l 'eau e t l e s ions chlorures ( C l -) fuient

d ' e n d o c y t o s e c e qui empêche s a détection par les pompes à ATP, chargées d e son évacuation.

D e p l u s , l a d é s h y d r a t é é r y t h r o c y t a i r e a u g m e n t e l a p e r m é a b i l i t é a u M g . S a concentration i n t ra

é r y t h r o c y t a i r e dim i n ue f o r t e m e n t , e n t r a i n a n t une a u g m e n t a t i o n d e l ' a c t i v a t i o n d u C o -

t r a n s p o r t e u r K e t C l - responsable d ' une fuite encore plus importante d e K * e t C l .. Cet ensemble

d e perturbation des échanges ioniques m e m b r a n a i r e s e n t r a i n e non s e u l e m e n t l a déshydratation des h é m a t i e s mais aussi l a form a t i o n d e grandes fibres d e p o l y m ères d ' H b S entraînant toute une série d'altérations m e m b ra n a i re p a r m i l e s q u e l le s l a libération des h é m i c h r o m e s e t induisant

e n particulier des a g g l o m é r a t s d e protéine bande 3 sur les membranes é r y t h r o c y t a i r e s o ù s ' a c c u m u l e n t des immunoglobulines G ( I g G ) anti-bande-3 donnant ainsi des signaux d e leur

destruction par les macrophages. L a libération d e l ' h è m e e t d e F e 3 + favorise u n

m i c r o e n v i r o n n e m e n t o x y d a n t d e s p h o s p h a t i d y l s é r i n e s ( G i r o t , 2 0 0 3 ) .

L a d r é p a n o c y t o s e est une pathologie a u cours d e laquelle i l existe une tendance à l ' h y p e r v i s c o s i t é . L a libération p r é m a t u r é e des r é t i c u l o c y t e s dans l a circulation sanguine d u fait d ' une é r y t h r o p o ï è s e accrue a tendance à créer dans u n contexte i n f l a m m a t o ir e , une adhérence des érythrocytes à l ' e n d o t h é l i u m vasculaire. C ' est l e facteur essentiel d u r a l e n t i s s e m e n t d e l a vitesse sanguin e laissant l e tem p s à l a d é s o x y h é m o glob i n e d e s e p o l y m é r i s e r, prendre u n e forme

d e faucille e t finir par obstruer c o m p l è t e m e n t l e vaisseau, avec pour conséquence les crises v a s c o - o c l u s i v e . E n outre, i l y a activation des plaquettes e t l ' a u g m e n t a t i o n d u taux d e fibrinogène a u cours des crises v a s o - o c c l u s i v e s ( G i r o t , 2 0 0 3 ) .

E n Afrique e t e n A m é r i q u e , l a d r é p a n o c y t o s e est une affection héréditaire relativement fréquente e t constitue u n r é e l p r o b l è m e d e santé p u b l i q u e . L e s hématies prennent l a forme e n faucille ( d r é p a n o c y t e ) quand l a concentration d'oxygène s'abaisse e t f o r m e n t d e s thromboses suite à une hémolyse ( C h e t c h a e t a l ., 2 0 1 8 ) . I l est donc f o n d a m e n t a l d e pouvoir déceler cette hémoglobine anormale afin d e développer des bons moyens d e prise e n charge e t limité son

I l c o n s i s t e à p r i v e r l e s g l o b u l e s r o u g e s d ' o x y g è n e . O n a l e t e s t d ' E m m e l s i m p l e e t l e test d ' E m m e l a u m é t a b i s u l f i t e d e sodium 2 % . L e test d ' E m m e l simple est u n test classique, u n examen microscopique d e cellules spontanément désoxygénées entre lame e t lamelle. I l consiste à placer une goutte d e sang entre lame e t lam e l l e , l u t e r à l a paraffine o u à l a vaseline, l a i s s e r à l a température d u laboratoire o u mettre à l'étuve e t lire après 2 4 o u 4 8 heures ( E m m e l, 1 9 1 7 ) . L a technique a u m é t a b i s u l f i t e d e sodium quant à elle est plus rapide que l a p r e m i è r e , l a lecture s e fait a u bout d e 5 à 3 0 minutes. L'intérêt d e ces deux techniques est qu'elles sont fiables pour révéler l a présence des d r é p a n o c y t e s . Cependant elles n e perm e t t e n t pas l a distinction des formes hétérozygotes des formes homozygotes. D'où i l s'est avéré nécessaire d e faire recours à d'autres techniques plus spécifiques.

Les techniques phénotypiques d'étude d e l'hémoglobine font intervenir les méthodes b i o c h i m i q u e s d e séparation des p r o t é i n é s . I l s'agit d e :

? Électrophorèse à p H alcalin ( 8 ,4 - 9 ,5 ) : Elle utilise différents supports ( papier, gel

Principe : i l est basé sur l a séparation des différentes fractions d e l ' h é m o g l o b i n e ( contenues dans l ' h é m o l y s â t ) dans u n champ électrique sur une plaque d'acétate d e cellulose à p H alcalin e n fonction d e l e u r p o i d s moléculaire e t d e leur charge électrique.

E n effet, L e sang est prélevé sur anticoagulant E D T A e t lavé e n l'eau physiologique. Les globules rouges sont ensuite l y s é s par l'eau distillée pour obtenir l ' h é m o l y s â t . L'étape suivante consiste à faire deux dépôts d ' h é m o l y s â t ( à 3 c m d u pôle négatif d e l a cuve contenant l e tampon B d e migration) sur l e support d'acétate d e cellulose p r é a l a b l e m e n t traité avec l e tampon approprié ( A ) , laissé migré 2 h ( à 2 0 0 volts ; à 0 ,5 0 m A ; à 2 0 ° C ) puis séchée l a plaque e t e n fin l a colorer avec l e noir amide, l e rouge ponceau S o u l a benzidine. Cette technique permette d'une part d e poser l e diagnostic e n mettant e n évidence l a présence d'une fraction d ' h é m o g l o b i n e d e migration différente des h é m o g l o b i n e s norm ales e t d'autre part différencier les form e s h o m o z y g o t e s des form e s h é t é r o z y g o t e s , a i n s i que l a présence éventuelle d'une autre anomalie d e l ' h é m o g l o b i n e a s s o c i é e ( B a l é d e n t e t G i r o t , 2 0 1 6 ) .

Principe : i l est basé sur l a séparation des différentes fractions d'hémoglobine e n fonction d e leur point isoélectrique dans u n gradient d e p H .

Dans c e s y s t è m e d e gradient l a protéine arrête d e migrer quand elle arrive à son point isoélectrique ( p H i ) o u s a charge nette est nulle. Cette technique offre u n m e i l l e u r p o u v o i r d e résolution e t une meilleure séparation des différentes d ' h é m o g l o b i n e s ( B a l é d e n t e t G i r o t, 2 0 1 6 ) .

Principe : i l repose sur l'étude des gènes e t d e l'ADN par amplification moléculaire suivi d'une analyse directe ( o l i g o s o n d e s spécifiques-D O T B L O T - P C R ) o u d e séquençage a u locus d'intérêt.

C e t t e technique consiste p rem i è r e m e n t à recueillir les cellule s f oe tales puis à l e s cultiver. Les cellules obtenues sont h o m o g é n é i s é e s dans une solution l y s a n t e qui sera ensuite traitée par

l a p r o t é i n a s e p o t a s s i q u e e t l ' A D N sera e x t r a i t p a r l e m é l a n g e p h é n o l c h l o r o f o r m e e t p r é c i t é p a r

l ' a l c o o l é t h y l i q u e à basse température ( - 2 0 ° C ) e t e n fin analysé ( B a l é d e n t e t G i r o t , 2 0 1 6 ) .

Les c o m p l i c a t i o n s d e l a d r é p a n o c y t o s e sont variables selon les individus mais é g a l e m e n t selon l a période d e vie ( chez u n même individu). O n les classe généralement e n deux catégories : les complications a i g ü e s e t les complications chroniques.

+ A n é m i e a i g ü e : l e syndrome anémique constituait l e principal m o t i f d ' h o s p i t a l i s a tio n

des patients d r é p a n o c y t a i r e s . E n effet, i l est l a cause d ' i n t e r n e m e n t d e ces patients dans 2 5 ,4 % des cas ( C h e t c h a e t a l ., 2 0 1 8 ) ;

+ Crises h y p e r a l g i q u e s : elles c o n s t i t u e n t l a deuxième cause d e décès l a plus récurrente

+ S y n d r o m e infectieux i n d é t e r m i n é : l e s cris e s h y p e r h é m o l y t i q u e s e t l e s p n e u m o p a t h ie s

font également parties des complications a i g ü e s , comme les trois motifs cités ci-dessus, ils représentent 1 7 ,3 % des cas ( C h e t c h a e t a l ., 2 0 1 8 ) .

Les complications c h r o n i q u e s p e u v e n t s u r v e n i r à tout âge mais touchent s u r t o u t l e s adultes. Elles regroupent :

+ Atteintes o s t é o - a r t i c u l a i r e s : elles s e traduisent par des douleurs répétées, différentes

d e celles des crises, lancinantes, aggravées par des mouvements e t l a marche e t s e calmant généralement a u repos. L a fragilisation des o s due à leur mauvaise minéralisation est plus fréquente e t e s t p r é s e n t e dans 1 4 ,6 8 % des cas ( N g o l e t e t a l ., 2 0 1 7 ) .

+ Atteintes p u l m o n a i r e s : ici une hypertension artérielle p u l m o n a i r e peut a p p a r a i t r e , l a

m a n i f e s t a t i o n principale e st un a c c r o i s s e m e n t d e l ' e s s o u f f l e m e n t l o r s des efforts qui aboutissent à des lésions a u niveau des poumons ( O r p h a n e t , 2 0 1 1 ) .

+ Atteinte cardiaque : l'anémie s'accentue souvent e t conduit à une augmentation

compensatrice d u volume cardiaque e t u n souffle a u coeur. C e n ' e s t p a s i n q u i é t a n t . C e p e n d a n t , c e r t a i n e s p e r s o n n e s p e u v e n t a v o i r d e s performances cardiaques qui se d é g r a d e n t a v e c l ' â g e . P a r

exemple, l e coeur s e fatigue plus vite lors des efforts. L e suivi régulier perm e t d e détecter c e problème ( O r p h a n e t , 2 0 1 1 )

+ Atteintes rénales : les reins peuvent également être atteints. Cela s e traduit l e plus

s o u v e n t p a r l a présence d'albumine dans les urines ( album i n u r i e ) . L e mauvais fonctionnement des reins peut progresser vers une insuffisance rénale chronique o ù l e rein n'assure plus s a fonction.

+ Atteinte oculaire : des s a i g n e m e n t s à l'intérieur des yeux ( h é m o r r a g i e s i n t r a o c u l a i re s )

p e u v e n t s u r v e n i r c h e z les enfants ( d e plus d e 1 5 ans g é n é r a l e m e n t ) . E l l e s l i m i t e n t p l u s o u moins

+ Troubles d e l'érection : environ 4 0 % des hommes adultes souffrent d'érections

involontaires prolongées pendant 1 0 à 1 5 minutes e t jusqu'à plusieurs jours, e t devenant r a p i d e m e n t d o u l o u r e u s e s , i l s ' a g i t d e p r i a p i s m e . C ' e s t u n e grande urgence car, s i c e l a dure plus d'une heure, i l expose à u n risque d e lésions définitives des corps érectiles d u pénis e t donc

+ Ulcères des jambes : certains patients p e u v e n t a v o i r d e s p l a i e s plus o u moins profondes

( u l c è r e s ) s u r l e bas d e s j a m b e s e t l e dessus des p i e d s . L e s ulcères s u r v i e n n e n t p l u s s o u v e n t c h e z les h o m m e s q u e les f e m m e s d e plus d e 1 8 a n s . I l s p e u v e n t m e t t r e l o n g t e m p s à s e r é s o r b e r , c ' e s t pourquoi i l est important d e faire traiter r a p i d e m e n t toute plaie à l a jam b e pour éviter l'évolution vers l'ulcère, o u son aggravation. L'ulcère cutané représente 2 9 ,5 1 % d e complications chroniques chez les patients d r é p a n o c y t a i r e s ( N g o l e t e t a l ., 2 0 1 7 )

+ Calculs dans l a vésicule biliaire : des calculs ( sorte d e cailloux appelés lithiases)

peuvent s e former à l'intérieur d e l a vésicule biliaire ( lithiase biliaire). L a lithiase biliaire est courante e t survient r e l a t i v e m e n t tôt dans l a vie. Ils peuvent b r u t a l e m e n t p r o v o q u e r d e vives

douleurs dans l e ventre, e n haut à droite o u sous l'épaule droite ( coliques biliaires).
Vomissements, fièvre, sueurs o u frissons peuvent accompagner ces douleurs e t t é m oignent d'une c o m p l i c a t i o n . D a n s c e cas, i l e s t nécessaire d e c o n s u l t e r e n u r g e n c e . 4 0 ,3 1 % des malades

e n sont atteints après l'âge d e 1 8 ans ( N g o l e t e t a l ., 2 0 1 7 ) .

+ Atteinte hépatite : o n peut constater, parfois dès l'enfance, une augmentation d u

v o l u m e d u foie ( h é p a t o m é g a l i e ) . L ' h é p a t o m é g a l i e est e n général indolore, mais peut entraîner une gêne a b d o m i n a l e , r e s s e m b l a n t à u n « poids » dans l e v e n t r e . L e foie peut durcir e t , à terme, n e peut plus fonctionner normalement ( insuffisance hépatique). L'atteinte d u foie peut être

favorisée par des hépatites virales o u toxiques ( dues à l a prise d e certains médicaments par exemple) o u par l'excès d e fer.

? Retard d e croissance : Souvent, dans les pays o ù l a prise e n charge est bonne, les

enfants ont s e u l e m e n t u n léger retard d e croissance e t leur puberté peut être retardée e n raison d e l'anémie. Les adultes sont souvent minces, mais rarement plus petits que l a moyenne ( O r p h a n e t , 2 0 1 1 ) .

Ils sont basés sur l a mise e n place des centres spécialisés, des opérations d e d é p i s t a g e , d e soins e t d e suivi, l e dépistage néo-natal, des transfusions ponctuelles, l'éducation des parents, l a bonne pratique des règles h y g i é n o - d i é t é t i q u e s , l a s u p p l é m e n t a t i o n quotidienne e n acide folique o u v i t a m i n e B 9 , e n antibiotique e t l e t r a i t e m e n t d e s c o m p l i c a t i o n s l i é e s à l a maladie.

Les t r a i t e m e n t s spécialisés d e l a d r é p a n o c y t o s e regroupent :

? Transfusion sanguine : l a transfusion sanguine est l e t r a i t e m e n t g é n é r a l e m e n t u t i l is é

dans l a prise e n charge d u patient d r é p a n o c y t a i r e . Elle peut être effectuée lorsqu'on a une dim i n u t i o n importante d u taux d'hémoglobine ( 6 à 7 g / d L ) o u e n cas d'anémie a i g ü e ;

? Échanges transfusionnels : d e loin préférés aux transfusions sanguines, ils peuvent s e

faire m a n u e l l e m e n t e n soustrayant l e sang total e t effectuer une transfusion d e globules rouges. Ils présentent n é a n m oins u n risque d e surcharge e n fer car i l est difficile d'ajuster l e v o l u m e d e globules rouges transfusés a u volume s o u s t r a i t . E l l e s p e u v e n t a u s s i c o n s i s t e r à une soustraction sélective d e globules rouges des patients, compensée par des concentrés d e globules rouges sains à l'aide d'un séparateur d e cellules. Ils minimisent l e risque d ' a c c u m u l a t i o n d u fer e t p e r m e t d e t r a i t e r l e s v o l u m e s s a n g u i n s i m p o r t a n t s ( H A S , 2 0 1 0 ) ;

? Prise e n charge des infections : I l est g é n é r a l e m e n t p r o p o s é pour les bébés une prise

journalière d e pénicilline ; aux enfants des vaccins supplémentaires contre les pneumocoques, l e virus d e l a grippe e t d e l'hépatite B , e t avant tout une bonne hygiène d e vie des patients ( O r p h a n e t , 2 0 1 1 ) .

? Prise d e l ' H y d r o x y u r é e o u h y d r o c a r b a m ide : c e médicament agit e n réduisant les

crises v a s o - o c l u s i v e , les é v è n e m e n t s p u l m o n a i r e s par s t i m u l a t i o n d u gène d e synthèse d e l ' H b F ; i l diminue ainsi l a production des radicaux libres e t empêche l a capture d u N O par

l'hémoglobine libre libérée a u cours d e l ' h y p e r h é m o l y s e des globules rouges ( Chirico e t

? prise e n charge d e l a douleur : l a Haute Autorité d e Santé ( H A S ) e t l ' A g e n c e française

d e sécurité sanitaire des produits d e santé ( A F S S A P S ) préconisent dans leurs protocoles d e prise e n charge d e l a douleur les étapes suivantes ( H A S , 2 0 1 0 ) : E n première intention, une a d m i n i s t r a t io n intraveineuse d e K é t o p r o f è n e , Pour les crises modérées, l a N a l b u p h i n e peut suffire, mais l e soulagement insuffisant doit conduire à prescrire l a morphine sans attendre. Pour les crises les plus s é v è r e s , l a morphine est donnée d ' e m b l é e . P u i s pompe d'analgésie auto contrôlée ( P C A ) s i l'enfant a plus d e 6 ans

? T r a i t e m e n t des complications : l a prise e n charge des patients d r é p a n o c y t a i r e s passe

par une mise e n route des mesures préventives après l e dépistage néonatal. Une surveillance régulière d e l'état basal permet une prise e n charge rapide des complications a i g ü e s e t chroniques. D e v a n t toute c o m p l i c a t i o n , i l est réalisé une h y p e r h y d r a t a t i o n d e façon systématique avec une prise d'antalgiques e t d'antibiotiques e n fonction d u type d e

c o m p l i c a t i o n . U n e transfusion sanguine e n cas d ' a n é m i e profonde o u d ' i n f e c t i o n grave peut é g a l e m e n t être effectuée ( H A S , 2 0 1 0 ) .

? A l l o g r e f f e des cellules souches hém a t o p o ï é t i q u e s : l a greffe d e cellules souches

h é m a t o p o ï é t i q u e s est l e seul traitement potentiellement curateur permettant d'espérer une

d i s p a r i t i o n c o m p l è t e e t définitive des crises douloureuses e t des s y m p t ô m e s liés à l'an é m i e . E lle vise à remplacer des hématies S S par des hématies A A o u A S e t nécessite une compatibilité entre l e donneur e t l e receveur. Toutefois, d e par s a toxicité potentielle immédiate e t à long term e elle est réservée aux enfants atteints de form e s sévères ( A w a , 2 0 0 8 )

? Thérapie génique : L a thérapie génique constitue u n autre mode d e t r a i t e m e n t d ' un

trouble génétique par lequel o n insère d e nouveaux gènes dans les cellules hum a i n e s . D a n s l e cas d e l a d r é p a n o c y t o s e , l e s cellules souches d e l a moelle osseuse d u malade sont p r é l e v é e s , u n vecteur porteur d u gène sain est introduit dans les cellules afin d e les corriger e t les cellules traitées sont r é i n j e c t é e s a u malade ( C o t t i e r e t G u e r r y , 2 0 0 0 ) .

I .2 .1 . F o n c t i o n des globules rouges e t rôle d e l a membrane é r y t h r o c y t a i r e

Les globules rouges sont d e petites cellules a n u c l é é e s , d e form e biconcave contenant

e s s e n t i e l l e m e n t ( 2 / 3 ) l ' h é m o g l o b i n e . I l s assurent p r i n c i p a l e m e n t grâce à l ' h é m o g l o b i n e qui est u n p i g m e n t r e s p i r a t o i r e , l e transport d e l'oxygène, des poumons aux tissus, e t a u s s i l e transport

d u dioxyde d e carbone ( C O ₂ ) des tissus aux p o u m o n s . L ' i n t é g r i t é d e s a membrane cellulaire e t l e maintien d e s a structure est indispensable à son bon fonctionnement. L a membrane é r y t h r o c y t a i r e est constituée d'une b i c o u c h e p h o s p h o l i p i d i q u e dont les deux couche sont opposées l'une d e l'autre par leur pole hydrophobe. L e s parties hydrophiles regardent l a périphérie d e l a b i c o u c h e . L a face externe d e l a b i c o u c h e est dirigée vers l e cytoplasm e , e s t e n contact avec l e c y t o s q u e l e t t e protéique globulaire. Des molécules d e c h o l e s t é r o l v i e n n e n t s e positionner dans les zones hydrophobes. Cette b i c o u c h e est é g a l e m e n t traversée de part e n part par des protéines t r a n s m e m b r a n a ir e s , sur ces protéines s e fixent des sucres d é t e r m i n a n t les groupes s a n g u i n s . L e s plus i m p o r t a n t e s p r o t é i n e s m e m b r a n a i r e s d e s érythrocytes sont l a bande

3 q u i p r é s e n t e u n a n t i p o r t p o u r l e passage des ions d u chlore ( C l ) e t les s i a l o g l y c o p r o t é i n e s qui jouent l e rôle d e transporteurs d e dioxyde d e carbone ( C O ₂ ) ( G i r a s o l e e t a l ., 2 0 1 2 ) .

Les transports t r a n s m e m b r a n a i re s peuvent être regroupés e n deux mécanismes ( Figure

4 ) : les transports passifs selon l e gradient d e concentration e t les transports actifs contre l e gradient d e concentration. L a pompe à sodium correspond à une A T P a s e magnésium-dépendante qui permet l a sortie d e 3 N a * d u globule rouge e t l'entrée d e 2 K * . L e fonctionnement d e cette pompe nécessite u n apport énergétique fourni par l ' A T P issu d e l a glycolyse a n a é r o b i e . I l existe é g a l e m e n t u n e pompe A T P a s e magnésium-dépendante q u i r e j e tte

h o r s d e l ' h é m a t i e u n i o n C a . L e transport des anions, notamment les ions C l - e t H C O 3 -,

s'effectue a u niveau d e l a protéine bande 3 t r a n s m e m b r a n a ir e . L a sortie d'acide carbonique est contrebalancée par une entrée d'ions C l - . L a protéine 3 p e r m e t é g a l e m e n t l e t r a n s p o r t d e l'eau à travers l a membrane é r y t h r o c y t a i r e . ( L e n o r m a n d , 2 0 0 1 ; Portier e t a l ., 2 0 0 7 ) .

Figure 4 : E c h a n g e s d e l a membrane é r y t h r o c y t a i r e ( P a u r e g u i b e r r y , 2 0 1 5 ) .

Les globules rouges ont g é n é r a l e m e n t une durée d e vie entre 1 0 0 e t 1 2 0 jours. Ce pendant dans l a d r é p a n o c y t o s e cette durée d e vie est réduite entre 1 0 - 1 6 jours à cause d e présence d e l'hémoglobine anormale S ( Courtois e t a l ., 2 0 0 7 ) .

L'hémolyse est u n phénomène physiologique irréversible qui aboutit à l a rupture d e l a membrane des hématies provoquant l a libération des éléments i n t r a - é r y t h r o c y t a ir e s dans l e plasma notamment l'hémoglobine ( M e z z o u e t a l ., 2 0 0 6 ) . E n effet l'accumulation d e modifications sur l a membrane d u globule rouge a u cours d u v i e i l l i s s e m e n t ( p e r o x y d a tio n lipidique m e m b r a n a i r e , perte d e résidus d'acide s i a l i q u e e t formation d e n é o - a n t i g è n e s d e sénescence) sont autant d e signaux qui perm e t t e n t aux macrophages d'identifier les globules rouges à é l i m i n e r p a r phagocytose avec réutilisation des composants ( B e a u m ont e t H e r g a u x , 2 0 0 5 ) . Chez les d r é p a n o c y t a i r e i l y a u n d é p a s s e m e n t d u processus physiologique d e lyse des globules rouges ( G R ) qui devient pathologique. C e phénomène est d û à une destruction excessive des hématies o u à u n r a c c o u r c i s s e m e n t d e leur durée d e vie influencé par plusieurs f a c t e u r s .

I .2 .3 .1 . M é c a n i s m e s naturels e t facteurs influençant l ' h é m o l y s e chez les d r é p a n o c y t a i r e s

L a physiopathologie complexe d e l a d r é p a n o c y t o s e est basée sur l'instabilité e t l a p o l y m é r i s a t i o n d e l ' h é m o g l o b i n e a n o r m ale ( H b S ) . C e qui induit des altérations structurales d e l a membrane d u globule rouge provoquant une l i p o p e r o x y d a t i o n avec des réactions radicalaires importantes, dont l a conséquence est l'accélération d u processus d ' h é m o l y s e . E n effet, les globules rouges d r é p a n o c y t a i r e s produisaient plus d e radicaux libres que les globules rouges normaux suite à l'auto-oxydation d e l'hémoglobine S e n m é t h é m o g l o b i n e . C e c i explique l e déséquilibre dans les proportions des radicaux libres générés ( impliqués dans l ' a c t i v a t i o n d e

l ' a p o p t o s e ) e t l e répertoire a n t i o x y d a n t i n h é r e n t a u s y s t è m e , o n parle d u stress o x y d a t i f o u stress oxydant ; d'où l a dim i n u t i o n d e l a durée d e vie des globules rouges chez les d r é p a n o c y t o s e ( H e b b a n n i e t a l ., 2 0 1 4 ) . Par ailleurs i l existe chez les d r é p a n o c y t a i r e s plusieurs formes d e déficiences d ' e n z y m e s ( e n z y m o p a t h i e s ) pouvant causer l'an é m i e h é m o l y t iq u e , l a plu s courante est l a déficience e n glucose 6 -phosphate déshydrogénase ( G 6 P D , E .C 1 o x y d o - r é d u c t a s e ) . L e déficit d e cet e n z y m e provoque u n déficit e n N A D P H qui s e répercute sur l a régénération d u g l u t a t h i o n r é d u i t e t p a r c o n s é q u e n t s u r l'activité d u g l u t a t h i o n p e r o x y d a s e a u niveau d u globule r o u g e . C e qui s e t r a d u i t p a r u n d é f a u t e n peroxydes e t p a r c o n s é q u e n t l ' h y p e r h é m o l y s e ( B é r a u d , 2 0 1 4 ) . D e plus les hématies déformées, rigides, présentent des lésions m e m b r a n a i r e s . L a dim i n u t i o n d e l a plasticité des h é m a t i e s , leur rétention dans les très petits vaisseaux, tout cela v a accélérer leur destruction par les cellules réticulaires macrophages après une i n f l a m m a t io n . Cette destruction accélérée s'effectue surtout dans l a rate e t l e foie, avec libération d'un excès d'hémoglobine dans l e plasma ( H i e r s o , 2 0 1 5 ) . L'hémolyse est manifestée par une augmentation des taux sériques e n hémoglobine associée à une augmentation d u lactate déshydrogénase ( L D H , E .C 1 o x y d o - r é d u c t a s e ) , d e phosphate, d e l a créatine kinase ( C K , E .C 2 transférase) e t aussi par une dim i n u t i o n d u taux d ' h a p t o g l o b i n e e t d ' h é m o g l o b i n e g l y c o s y l é e ( A l i e t a l ., 2 0 1 4 ) .

I .2 .3 .2 . Les m é c a n i s m e s d e s inducteurs d e l ' h é m o l y s e

L ' h é m o l y s e peut être produire par l'introduction d'agents c h i m i q u e s tel que certains

m é d i c a m e n t s , c a p a b l e s d e modifier l'intégrité cellulaire e n induisant une réorganisation e t des c h a n g e m e n t s morphologiques qui résultent d'une cascade d'effets à partir d e l'altération d e l a membrane lipidique conduisant f i n a l e m e n t à l a form a t i o n d e s p h é r o c y t e s e t par conséquent à l a lyse des érythrocytes ( Portier e t a l ., 2 0 0 7 ; M a n a a r g a d o o - C a t i n e t a l ., 2 0 1 6 ) .

? M é c a n i s m e d e l ' h é m o l y s e induite par l'aspirine : l'exposition des érythrocytes

hum a i n s à des agents oxydants tel que l'aspirine à forte concentration favorise l ' h é m o l y s e par p e r o x y d a t i o n lipidique d e l a membrane é r y t h r o c y t a i r e . E n effet l'aspirine, précurseur d'acide salicylique d e par son effet oxydant, peut e n t r a i n e r l a production des radicaux libres, ces derniers attaquent l a membrane e t par conséquent causer l ' h é m o l y s e ( H o u c h e r e t a l ., 2 0 0 1 ) .

? M é c a n i s m e d e l ' h é m o l y s e induite par l a solution hypotonique : lorsqu'un

é r y t h r o c y t e est placé dans u n milieu h y p o t o n i q u e , i l subit une pression o s m otique considérable. E n absence d e contre-pression appliquée dans l e cytoplasme, l'eau ( hypotonique) diffuse dans l a cellule ( hypertonique) via les a q u a p o r i n e s e t protéines bandes 3 e t crée petit à petit u n gonflement des hématies, au-delà d'un certain seuil, l a membrane s'éclate e t l'hémoglobine intracellulaire passe dans l e milieu extérieur ( h é m o l y s e ) ( A m r a n e e t A o u a r t i l a n e , 2 0 1 8 ) .

? M é c a n i s m e d e l'hémolyse induite par l e t r i t o n X - 1 0 0 : L e t r i t o n X - 1 0 0 est u n

d é t e r g e n t n o n ionique qui possède une partie polaire hydrophile e t une queue hydrophobe. Les molécules d u t r i t o n X - 1 0 0 s'insèrent dans l a b i c o u c h e lipidique jusqu'à saturation provoquant ainsi l a perturbation d e l'organisation des lipides m e m b r a n a i r e s qui sera t o t a l e m e n t solubilisée sous forme d e micelles o u d e liposomes à des concentrations très élevée e n détergent ( M u t h u

? M é c a n i s m e d e l ' h é m o l y s e i n d u i t e p a r l e peroxyde d'hydrogène : L'hémolyse induite

par l e peroxyde d'hydrogène résulte des dommages o x y d a t i f s destructeurs d e l a membrane cytoplasm i q u e suite à l a p e r o x y d a t i o n lipidique des acides gras p o l y i n s a t u r é s ( A G P I ) présents dans celle-ci (Singh e t R a j i n i , 2 0 0 8 ) . Lorsque l e H ₂ O ₂ traverse cette m e m b r a n e , i l p e u t causer

l a d é g r a d a t i o n d e l ' h è m e d e l ' h é m o g l o b i n e a i n s i q u e l e s i o n s F e , c e qui génère l e radical

hydroxyle qui est très r é a c t i f p a r l a réaction d e Fenton. Ces radicaux induisent une c h a i n e d e p e r o x y d a t i o n lipidique a b o u t i s s a n t à l'hémolyse ( O k o k o e t E r e , 2 0 1 2 ) . L a réaction d e Fenton est initiée suite à l a formation initiale d e l`anion s u p e r o x y d e qui e s t à l`origine d u phénomène radicalaire car e n donnant l e peroxyde d`hydrogène i l peut alors s e transformer e n radical hydroxyle :

L e t r a i t e m e n t des a n é m i e s h é m o l y t i q u e s passe i n e x o r a b l e m e n t par l e t r a i t e m e n t des causes d e cette anémie. I l y a presque autant d e traitements qu'il y a d e causes. U n certain nombre d e médicaments anti-hémolytiques sont disponibles. C e sont les substances qui présentent l a capacité à retarder o u à inhiber l a lyse des globules rouges. Par exemple: l'acide folique o u vitam ine B 9 , u n c o m p l é m e n t d e f e r , d e s s u p p l é m e n t s d e vitam ine B e t d e s corticoïdes Sous forme des c o m p r i m é s . ( B a c h h y e t a l ., 2 0 1 5 ) .

I l existe plu sieurs plantes donc l e s e f f e t s anti-h é m o l y ti q u e s ont été déjà d é m o n t r é s . C 'est l e cas par exemple d e l'effet protecteur d u décocté aqueux des feuilles ( D A F ) e t d u macéré h y d r o é t h a n o l i q u e des feuilles ( M H F ) d e Ficus s y c o m o r u s contre l ' h é m o l y s e des érythrocytes d e patients d r é p a n o c y t a i r e s h o m o z y g o t e s ( S S ) e t double hétérozygotes ( S C ) . E n effet Ram dé-Tiendrébéogo e t a l . ( 2 0 1 8 ) ont montré que l e M H F ( 2 m g / m L ) avait une activité d'inhibition d e 3 1 ,0 2 #177; 0 ,0 0 % tandis que celle d u D A F ( 3 m g / m l ) é t a i t d e 2 2 ,5 #177; 0 ,0 0 % . T h e p h i n l a p e t a l .

( 2 0 1 3 ) ont révélé que 3 1 2 5 u g / m l d'extrait d e feuille d e P a n d a n o u s o d o r u s p a n d a n u s Peut

inhiber 8 3 ,2 5 % d'hémolyse induite par l'ion ferreux. D e même i l a été démontré
r e s p e c t i v e m e n t p a r ces auteurs que les extraits s u i v a n t p o u r r a i e n t i n h i b e r l ' h é m o l y s e induite par l e peroxyde d'hydrogène : 4 0 .6 % pour 5 mg/ml d'extrait d e feuille d e Fiber betel ; I C 5 0 = 9 5 1 .4 #177; 3 6 ì g / m l d'extrait d e feuille d e M e n t h a l o n g ifo l i a ( C h a k r a b o r t y e t Shah, 2 0 1 1 ; M a g a l h ã e s e t a l ., 2 0 0 9 ) .

S p i r u l i n a p l a t e n s i s e s t u n e microscopique algue bleu-verte découvert i l y a 3 ,6 milliards d ' a n n é e s . À l a naissance d e l'univers, ces c y a n o b a c t é r i e s p r o d u i s a i e n t d e l'oxygène à p a r t i r d u dioxyde d e carbone pour les autres formes d e vie présentes à c e moment-là. Elles ont ainsi rendu l ' a t m o s p h è r e respirable perm e t t a n t une possible vie aérobie, e t ont servi d e nourriture aux poissons, mammifères marins e t à l'espèce humaine. L a spiruline a survécu aux périodes glaciaires grâce à s a capacité dite d e c r y p t o b i o s e , c ' e s t - à - d i r e qu'elle est capable d e s e rétracter sous form e d'agrégat d e f i l a m e n t s s i les conditions d e tem p é r a t u r e e t d ' h u m i d i t é lui sont d é f a v o r a b l e s , c o n s e r v a n t a u centre d e cet agrégat u n minimum d'humidité pour s a survie, e n attendant que les conditions redeviennent favorables ( M a n n e t , 2 0 1 6 ) .

L a spiruline s e développe n a t u r e l l e m e n t dans des lacs alcalins riches e n sels minéraux des régions chaudes e t ensoleillées, soit dans une zone t r o p i c o - é q u a t o r i a l e entre l e 3 5 ° d e latitude nord e t 3 5 ° d e latitude Sud. Zone qui c o m porte plusieurs pays p r i n c i p a l e m e n t d a n s trois continents. E n A f r i q u e ces pays sont : T c h a d , K e n y a , T a n z a n i e ( lac N a t r o n ) , D j i b o u t i , É t h i o p i e , Congo, Zambie, A l g é r i e , S o u d a n , e t T u n i s i e . E n Europe les pays concernés sont: F r a n c e , C o r s e , Espagne ; e t e n A s i e o n liste: I n d e , T h a ï l a n d e , M y a n m a r , Sri Lanka, Pakistan, Chine e t e n A m é r i q u e : Pérou, M e x i q u e , Uruguay, Équateur, C a l i f o r n i e , H aïti, République Dom i n i c a i n e . Son habitat naturel est une eau : n a t r o n é e ( contenant d u bicarbonate d e sodium naturel dont l e p H doit être compris entre 8 ,5 e t 1 1 ) ; saumâtre ( d e 2 0 à 7 0 g d e sel par litre d'eau) ; chaude ( entre 3 5 e t 4 0 ° C ) ; riche e n n u t r i m e n t s apportés par les affluents des lacs e t des sols ( f e r , azote, urée, acide phosphorique, sulfate d e magnésium...) e t riche e n gaz carbonique e t oxygène. S a croissance varie durant l a journée, e n dessous d e 1 5 ° C e t au-dessus d e 3 9 ° C , elle s ' a r r ê t e ; o ù l e r a y o n n e m e n t solaire e s t i m p o r t a n t ( M a n n e t , 2 0 1 6 ) .

E n dehors des conditions naturelles d e culture d e l a s p i r u l i n e , p e u t faire une culture hors sol. L e bassin d e culture idéal est e n béton o u e n p o l y c h l o r u r e d e vinyle ( P V C ) . Elle s e cultive sous serres pour protéger des i n t e m péries: fientes d ' o i s e a u x , p o l l e n s , feuilles, soleil ; mais aussi pour éviter les pluies diluviennes qui dilueraient l e milieu d e culture, tout e n l a i s s a n t p a s s e r l a l u m i è r e . L a taille d u bassin d e culture est d e 1 5 à 1 8 c e n t i m è t r e s d e profondeur e t d e plusieurs centaines d e mètres d e longueur, soit 2 5 0 à 3 5 0 m ² p o u r p e r m e t t r e u n contrôle des constances p h y s i c o - c h i m i q u e s p l u s i e u rs f o i s p a r j o u r . S o n p H d o i t ê t r e a u t o u r d e 1 1 , l a t e m p é r a t u r e d e l ' e a u entre 3 0 - 3 5 ° C . Les intrants c h i m i q u e s utilisés sont tracés e t d e qualité, ils répondent à u n cahier des charges rigoureux. U n contrôle d e l a qualité e t d e l a pureté d e l'eau par des organism e s certifiés e t indépendants est nécessaire pour assurer une spiruline d e bonne qualité. I l est nécessaire d e brasser constamment l e bassin d e production à l ' aide d'une grande roue à aube, d e 2 m d e diamètre dont l a vitesse d e rotation est d e 1 0 tours p a r m i n u t e o u d ' une pompe afin que tous les f i l a m e n t s d e spiruline soit exposés a u s o l e i l . L a culture doit utiliser une souche d e spiruline d e q u a l i t é . A i n s i u n bassin d e 4 m ² d e 2 0 c m d e p r o f o n d e u r p r o d u i t 4 0 g d e spiruline sèche par jour ( M a n n e t , 2 0 1 6 ) . I l existe huit p r i n c i p aux facteurs qui influent sur l a pro d u c t i v ité d e l a spiruline:

Règne		Bacteria	Sous-règne
P r o c a r y o t a		Phylum
( e m b r a n c h e m e n t )	C y a n o b a c t é r i e	Classe
	C y a n o p h y c e a e	Ordre
	O s c i l l a t o r i a l e s	F a m i l l e
	O s c i l l a t o r i a c e a e	Genre
	S p i r u l i n a	E s p è s e
	P l a t e n s i s

Evaluation in vitro des propriétés antifalcémiantes et antihémolytiques de l'extrait aqueux de spirulina platensis (oscillatoriaceae) du Cameroun

CHAPITRE I : REVUE D E L A LITTÉRATURE