Transcript Chapitre 4 – Le globule rouge

FACULTE DE PHARMACIE DE MONASTIR
LE GLOBULE ROUGE
PrBRAHAMJMILI NEJIA
Support pédagogique
3eme Année (Nouveau cursus)
Année Universitaire 2012-2013
globule Rouoe
I.
Introduction :
Le globule rouge e st une cellule anuclée.
Le rôle essentiel des SR e s t de véhiculer l'hémoglobine (Hb) qui
tran sfère ΙΌ2 des poumons aux tissus.
On peut comparer le OR à un sac de forme discoïde qui e s t formé
d’une membrane e t d'un contenu. Le contenu c'est de l'eau, des
éléments minéraux mais surtout de l'hémoglobine.
La membrane e s t constituée d'une double couche lipidique e t d'un
squelette protéique de structure complexe formant une so rte de
grillage à la face interne de la couche des lipides.
Métabolisme réduit : lui permet d'assurer son rôle e t de protéger
l'Hb qu'elle transporte.
Survie (120 jours) : assurée par les enzymes de la glycolyse qui e st
la seule source d'énergie
II.
S tru ctu re de globule rouge :
- Le globule rouge normal, à l’é ta t natif a la forme d'un disque
biconcave.
- Déposé sur une lame, il a une forme circulaire régulière de
diamètre 7 η\ environ.
- Après coloration de May Srunwald- Siemsa, il e s t orangé
(acidophile)
1
Sm h membrane piasmque,
desgljccpxjlémesdéteiinmerit
Cjtoptasme cmcytosol qui
content eut» autres
lTjérnog^abùse mais pas ie
K^n
Hématie nonnale
- A l'état normal, tous les globules rouges ont sensiblement même
forme, même diamètre, même coloration e t toute modification
de ses critères traduit un phénomène pathologique.
- Le globule rouge e s t une cellule anuclée qui comprend donc
seulement une membrane e t un cytoplasme.
m . La stru ctu re de la membrane éry th ro cy taire :
La membrane de globule rouge
(voir schéma)
- Comporte une double couche de phospholipides stabilisés par du
cholestérol.
- Dans c e tte couche s'intercalent des protéines (glycophorine,
spectrine, ankyrine, d'autres désignées par leur migration
éléctrophorétique = bande 3, bande 4.1).
- A l'extérieur, il existe une couche supplémentaire riche en
mucopolysaccharides e t contiennent notamment les substances
de groupes sanguins.
- Les protéines peuvent ê tre soit :
> Superficielles dans la couche lipidique sur les quelles se
fixent des mucopolysaccharides qui form ent les
substances des groupes sanguins.
> Trans membranaires (intrinsèque), elles jouent alors
souvent un role dans les échanges avec le milieu
extérieur.
2
S\ i Ol \
y
^OrT* ^ î3
U (Z
L_1
V
P f f t f c? ? ! = ! I f ? ? * ? ? p ? p ? f
<»><*.066 Àé>\\^SJb<b 6 6 6 ώ ό <5 i
V
G ^ c O ^ W w iC j
P
km 6 b 6 b
.<
p folgxTvjt
Λ
OJ
•
pe#K **«
f
3
frc4 i M2
S
> Sous membranaires, form ant le squelette du globule
rouge.
1) Les lipides membranaires :
- Les lipides totaux représentent 44% des membranes totales
(après l’extraction des lipides).
- Les principaux constituants sont les phospholipides e t le
cholestérol.
LES LIPIDES MEMEBRANAIRES :
*Phospholipides : 65 à 70% des lipides totaux
PHOSPHATTDES :
E ster de glycérol, lécithine. Phosphatidyl éthanol amine.
Phosphatidyl serine , Phosphatidyl inositol.
SHINSOMYELINE
*Cholesterol: 20 à 25 % des lipides totaux
M cides gras
*Slycolipides (porteurs d'antigènes de arouoes sanauins^
- Les phospholipides se répartissent en 2 couches opposées par
leurs groupements hydrophobes.
On parle de bicouche lipidique.
4
^ jU
Am
5"
La répartition des phospholipides en tre 2 couches e s t d ifféren te
selon le type des PL (feuillet externe : phosphatidyl choline,
sphingomyéline, feuillet interne : phosphatidyl serine, phosphatidyl
inositols, phosphatidyl éthanolamines).
L'expansion de Γυη des 2 feuillets par rapport à l'autre entraîne des
anomalies de globule rouge. (C'est ce qui se passe si on laisse traîner
des prélèvements de sang sur la paillasse)
<=> Lyse des globules rouges (formation d'échinocyte)
La conservation de l'asymétrie de la répartition des phospholipides
en tre les 2 feuillets e s t un phénomène physiologique important :
La p erte de l'asymétrie e s t observée dans de multiples conditions
pathologiques.
La capacité de synthétiser les lipides e s t perdue lors de la
maturation érythrocytaire au stad e de réticulocytes mais les lipides
membranaires s'échangent tr è s activement avec ceux du plasma.
Il a é té démontré au moyen du cholestérol marqué au C14 que le
cholestérol libre globulaire e t plasmatique f orment un pool unique en
échange permanent. Les PL subissent aussi un renouvellement mais
plus lent que celui du cholestérol ainsi 60% de la lécithine e t 30% de
la sphingomyéline sont échangeables.
2) Les protéines membranaires (figure 1) :
a. Le squelette membranaire :
Les principales protéines extrinsèques constituent les squelettes
membranaires = qui forme une so rte de grillage à mailles
irrégulières, situé à la face interne de la bîcouche lipidique (voir
schéma). Les mailles du grillage sont form ées par des tétram ères
Q
de spectrine e t noeuds appelés complexes de jonction comprenant
essentiellement = l'actine, les protéines 4.1et 4.9.
- Spectrine :
C'est une molécule fibrillaire faite de 2 chaînes Alpha e t Bêta
disposées en hélice, antiparallèle e t enroulée l'une sur l’autre.
Des sites fonctionnels sont é té localisés sur chaque chaîne.
Le site de tetram érisation inclut l'extrém ité NH2t de la chaîne
Alpha e t l'extrém ité COOHt de Bêta.
Par leurs extrém ités opposées les 2 chaînes participent à la
formation du complexe de jonction avec fixation de l'actine, de la
protéine 4.1 e t 4.9
T etram érisotion : S pectrin e/A ctine/P rotéin e 4 .1 /P ro téin e 4 .9
Complexe de jonction :
• Actine
• Protéine 4.1
• Protéine 4.9
b. Les protéines transmembranaires :
Protéine 3 : constituée de 3 segments.
La protéine 3 fa it partie d’une superfamille d'échangeurs d'ions.
Appelés aussi AEl : ANION EXCHANGER.
La protéine 4 .2 : N 'est pas to u t à fa it une protéine
transmembranaire mais elle e s t liée à la protéine 3 e t à l'ankyrine.
Glucophorines :
Ainsi dénommées parce quelles portent des radicaux glycosidiques
exposées vers l'extérieur du GR
7-
Les glucophorines sont des glucoprotéines Iransmembronaires 6 à 7
bandes sur gel d'Electrophorèse : A à D
Séparation : selon le PM (poids moléculaire) e t la charge électrique
des radicaux glucosidiques.
Support des substances des groupes sanguins
IV. Le cytoplasme du SR
Le microscope électronique ne permet de distinguer aucun
organite cellulaire dans le SR.
L'analyse révèle que le Gk contient : de l’eau, de l’Hb, des ions (K+
essentiellement) des enzymes e t du glucose.
L'Hémoglobine (Hb), constituant essentiel représente environ le
tie rs du poids des SR.
L'hémoglobine :
S tructure :
4 chaînes de globine identiques 2 à 2 + 4 molécules d'hème
L'hème :
Une porphyrine contenant 1 atome de fe r
Le f e r e s t au centre fixés sur 4 azotes des noyaux pyrrol
e t garde 2 valences
La olobine :
Ensemble de 4 chaînes peptidiques semblables deux à deux
L'hémoglobine A : α2β2
Chez l'adulte sain : 3 hémoglobines normales
At AZ e t F.
HbA : α2β2
HbA2 : a252
HbF: o2y2
9 7 5 99%
1 à 3t5%
Traces
Liaison hème -H ém oglobine
Schéma de la molécule complète d’hémoglobine
9
Le GR qui vient perdre le noyau de !'erythroblaste e s t appelé
réticulocyte.
Il contient des organites résiduels notamment des mitochondries e t
des polyribosomes qui disparaissent en 48h.
Les réticulocytes peuvent ê tre comptés grace à des techniques
spéciales e t donc on peut les distinguer facilement des GR. Ceci e s t
trè s important en pathologie. En e ffe t, les réticulocytes ont un trè s
grand in té rê t pour apprécier l'érythropoïèse sans ê tre obliger de
prélever de la moelle osseuse.
V. Physiologie du Gk :
1) l'érythropoïèse :
- Le GR a une durée de vie de 120 jours.
- Au term e de c e tte période il va ê tre d étru it : c'est l'hémolyse
physiologique des GR.
- L'érythropoïèse e s t un phénomène permanent qui compense la
destruction physiologique des GR.
- C'est un phénomène adaptatif qui peut en cas de lésion accru
ê tre multiplié par 7 ou 8.
2) Remodelage du GR oar la ra te :
Lorsque les GR so rten t de la moelle, ils peuvent contenir des re ste s
de noyaux (appelés corps de Jolly ) ou de grains de fer.
Les imperfections sont éliminées des GR par les macrophages
spléniques lors du passage à travers la rate.
(Lorsque la ra te e s t absente anatomiquement ou fonctionnellement
elle se traduit sur l'examen du fro ttis de sang par la présence de
corps de Jolly. Donc la présence de corps de Jolly dans les GR doit
faire rechercher les antécédents de splénectomie ou une asplénie)
Ap
3) Circulation du CR ’■
- Le CR, dont le diamètre e s t légèrement supérieur à 7 jum doit
trav erser des capillaires de trè s p etite taille, dont le diamètre
peut atteindre 3 τη, en particulier au niveau de la rate.
- Pour pouvoir trav erser sans dommage des orifices aussi
restrein ts, il doit ê tre extrêm em ent plastique.
- C ette plasticité e s t assurée grâce à sa forme biconcave.
- Toute modification de c e tte forme, toute augmentation de la
rigidité de la membrane, toute augmentation de la viscosité de
l'Hb diminueront la plasticité (ceci peut se voir dans les
circonstances pathologiques) entraînant une gène circulatoire
e t favorisant la destruction des hématies : L'HEMOLYSE
G u o P jjL e - ç ^ o u e
n û v Uh
f,,!
'MiLSEAUv
I:
SPW feRoCyTb
HEWO
AΛ
AA
4) Fonctions :
- Le GR η'α qu'une fonction : le transport e t le maintient à l'état
fonctionnel de l'Hb.
- L'Hb e s t le pigment respiratoire qui assure le transport de IO2
e t d’une partie du gaz carbonique, ainsi que NO.
- Tout déficit en GR sera ressenti comme un défaut d'02 au
niveau des tissus = comme une hypoxie.
5^ Métabolisme du GR e t alvcolyse intra érythrocytaire :
Pour assurer sa fonction e t maintenir son existence le GR doit
constamment lu tter contre 2 dangers principaux :
- L'oxydation de ses constituants (notamment l'Hb) grâce à une
série de systèmes réducteurs.
- L'hyperhydratation : le GR lutte contre !'hyperhydratation
grâce aux mécanismes des « pompes à sodium » qui lui permet
de chasser vers l’extérieur l'ion Na+.
- L'énergie nécessaire à ces fonctions provient entièrement de la
dégradation du glucose par glycolyse intra érythrocytaire :
Le glucose transform é par l'hexokinase en glucose 6 phosphates
qui va ê tre catalysé par 2 voies (voirshémas) :
• La voie principale d ite d’Embden AAeyerhof
(90%) (anaérobie).
• La voie accessoire ou shunt d es pen toses (10% ).
Donc une cascade d’enzyme catalyse toutes ces réactions.
Le déficit congénital de certaines d'entre elles a des conséquences
graves pour la survie du GR e t donc e s t responsable d'anémie
hémolytique.
AL·
Pompe à Sodium /ATPase membranaire Mg2+ dépendante
AEl : la protéine 3
Echange des anions
Ci-, HCQ?', P043"
S ystèm e d e tr a n s fe r t m em branaire
Les enzymes qui jouent un rôle important dans la protection de la
cellule contre les agents oxydants sont G6PD e t Thexokinase.
Rôle de TATP. la NADH réduit e t NADPH réduit
L'ATP : assure le fonctionnement de la pompe à Na+ ; au niveau de la
membrane globulaire.
Une enzyme : l'ATPase, joue un rôle important dans le phénomène en
libérant l'énergie de ΓΑΤΡ qui e s t utilisée dans la chasse du Na+(voir
schéma).
L’ATP joue également un rôle important dans le maintien de la forme
biconcave des GR e t la stabilité des lipides de la membrane.
Un déficit en ATP entraînera donc des altérations de la membrane
globulaire e t une tendance à !'hyperhydratation avec formation de
sphérocytes, puis destruction de la cellule (milieu hostile).
Le NADH réduit : e s t le coenzyme de la principale méthémoglobine
réductase ou diaphorase qui assure la réduction de la
méthémoglobine inactive (à fe r ferrique) en hémoglobine (à fe r
ferreux).
Le NADPH réduit :
- il e s t la coenzyme d'une méthémoglobine réductase accessoire
qui n'intervient pas à l'état physiologique.
- D'autre part, il e s t la coenzyme de la glutathion réductase qui
assure la régénération du glutathion réduit (GSH) e t par lui, la
protection contre l’oxydation de la globi ne e t de diverses
protéines structurales.
- En e ffe t, la glutathion peroxydase qui assure l'élimination des
peroxydas dangereux comme H 202 utilise comme su b strat le
glutathion réduit (GSH) (voir shéma).
Le NADPH e t le glutathion réduit perm ettent d'éliminer les
peroxydes.
Glucose
Lactate
Schém a d e h voie d e la voie principale d e h alvcolvse
CEmbden M eyerhof)
J*
Glucose
j, VAe,xoWu>c^se
6lucose-6-Phosphate
Schém a d e ta voie d es p en to ses
GSH : Glutathion réduit
GSSG : Glutathion oxydé
M étabolism e du glutathion
AC
COCLUSION :
• Iq vie du
dépend de Ια génération de ces composés
réducteurs (NA DPH, NADH) ou énergétiques (ATP) e t par
conséquent, du bon fonctionnement de la glycolyse, donc de
la présence de toutes les enzymes à un taux su ff isant.
• Le GR n’ayant pas de noyaux, il ne peut synthétiser de
nouvelles protéines
• Lorsque le stock d'enzymes qu’il a reçu au départ e s t épuisé ;
commence son vieillissement e t sa mort (hémolyse)
4=f
Annexes
t
Cellules
souches
totipotentes
Progéniteurs
lymphoides
Cellules
souohes
lymphoides
CFU GEMM
C. Souche
pluripotente
myéloïde
SCHEMA GENERAL DE
s*. -
Ί§
Progeniteur lymphoide commu
oLo
^
rt
3<Γ
O O O
<d
I I 1
<d
<d
Î0îrK
tsVxopn.
4 Α Τ “?
P (D CD
λ'? θ £ Ό )Χ ? 3
f^,'F^Î<,"9J « - < p 'cI 3
X
Ç) b^«3b O b O Ô
S^|nr-^e^Q
Cj g
'V ^O 'ÿH l Λ» 3 O^lé
\ v
.
Κϊίς.
fîrKÿ
y .//:
^ _J
‘zaro[\w?vw<
O
QP
ο
ο
P QP
ο
3~ΠΑΌ
3-/W 8
^ jje 1
I
S J it^ su ^ ffo y
O
? Ρ β Ε PyTW 1R iifcU SS T e
i
E t^ V V o U ii& fe W e ^ V Ü Ê x
I
Etu VVto WLtofe ^aftAcpVi^ 22
riot LL E
i
toUacVe pcAycWovcaVopWÇ
G. ^jVYvfoW asAe
cici «k> p V iile
f
(2.eVi ojJXoc^ Ve.
(bU oloule <*ouQe.
<3£V<i
S C HS ^
CRHTHRjPVBLAsT lQiSE.
d&
Coupe Transversale d’un petit fragment osseux.
La zone daire est l’ostéoïde minéralisée. Les ostéocytes portent de brigues
expansions qui s’étendent b long de petits canaux et qui s'interconnectent entre
elles et avec des ostéoblastes, via des jonctions occlusives.