La drépanocytose

Le patient est très anémique : le nombre de ses hématies (les globules rouges) n'est que de 2,3 millions par mm³, à peine la moitié de la valeur normale. L'observation au microscope de ces hématies révèle qu'elles ont des formes inhabituelles, évoquant des faucilles (drepanos en grec, sickle en anglais).

Les hématies sont des cellules sans noyau ; leur diamètre maximum est de 7 micromètres. Leur cytoplasme ne contient pas d'organites. Il renferme de grandes quantités d'une protéine qui lui confère sa couleur rouge, l'hémoglobine. Le rôle physiologique des hématies est le transport du dioxygène, entre les poumons et les organes. Les hématies se déplacent dans tous les vaisseaux sanguins, et se déforment pour passer dans les capillaires les plus fins. Les hématies de malades atteints de drépanocytose, placées dans un milieu pauvre en dioxygène dissous, acquièrent une forme en faucille et deviennent beaucoup plus rigides. Leur passage dans les capillaires est alors rendu plus difficile et l'irrigation des organes en est réduite.

La protéine la plus abondante dans les globules rouges est l'hémoglobine. Une seule hématie contient 300 millions de molécules d'hémoglobine. Cette protéine, notée Hb, se combine rapidement et de façon réversible au dioxygène. L'HbA, normale, est toujours soluble, qu'elle soit ou non oxygénée. L'HbS, non oxygénée, est très peu soluble ; ses molécules constituent un réseau fibreux rigide dans le cytoplasme des hématies.

Des électrophorèses comparées d'hémoglobines montrent des différences de propriétés physico-chimiques.

Quatre chaînes polypeptidiques forment la molécule d'hémoglobine, deux chaînes alpha et deux chaînes bêta. La modification d'un seul nucléotide dans une portion d'ADN située sur le chromosome 11 déclenche une anomalie dans la séquence des nucléotides de la chaîne bêta. Selon le schéma présenté, un acide aminé « valine » se trouve à la place d'un acide aminé « acide glutamique ».

L'acide glutamique est un acide aminé chargé négativement tandis que la valine est un acide aminé non chargé. Cette différence explique les variations observées lors de la migration des protéines HbA et HbS dans un champ électrique, par électrophorèse.

Sous sa forme oxygénée, HbS et HbA sont toutes les deux solubles dans le cytoplasme des hématies. Lorsque le dioxygène se raréfie dans les capillaires sanguins, la présence de valine à la place de l'acide glutamique provoque une association des molécules d'HbS entre elles. Ce comportement donne aux molécules HbS désoxygénées une apparence fibreuse, elle-même responsable de la rigidité et de la forme en faucille des hématies.

Les hématies rigides, en forme de faucille, obstruent souvent les fins capillaires sanguins. Cette conformation est à l'origine de troubles de la circulation sanguine, qui provoquent un essoufflement, des douleurs chez le malade.

Par ailleurs, la grande fatigue éprouvée résulte principalement de l'anémie. Le nombre d'hématies est, en effet, faible en raison des fréquents éclatements que celles-ci subissent.