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Anémies hémolytiques héréditaires
Frédéric Cotton Chimie médicale
Hôpital Erasme
LHUB-ULB
1. Hémolyse
2. Hémoglobinopathies
3. Enzymopathies érythrocytaires
4. Membranopathies
Plan
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 2
Démarche diagnostique
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 3
hémolyse
régénération
étiologie
1. marqueurs directs
LDH
K+
hémoglobine libre
hémoglobine urinaire
2. marqueurs indirects
bilirubine non conjuguée
haptoglobine
hémopexine
3. marqueurs cellulaires
érythrocytaires
réticulocytaires
Hémolyse
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 4
capacité: 500-1500 mg/L Hb
hétérogénéité phénotypique et fonctionnelle: ( )2: 1 - 2
Haptoglobine
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 5
Haptoglobine
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 6
Haptoglobine
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 7
Réticulocytes
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 8
Réticulocytes vs érythrocytes
MCV 120%
MCH 105%
MCHC 83%
Enzymes 100-200%
nombre absolu
adéquation avec la sévérité de l'anémie
indices réticulocytaires
contenu en Hb
CHr
Ret-He
MCHr
RSf
volume
MRV
MCVr
âge: IRF
Réticulocytes
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 9
Réticulocytes
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 10
Clin Lab Med 2015;35:133
1. Hémolyse
2. Hémoglobinopathies
3. Enzymopathies érythrocytaires
4. Membranopathies
Plan
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 11
anomalies quantitatives
-thalassémies
-thalassémies
anomalies qualitatives
syndromes drépanocytaires
autres
Hémoglobinopathies
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 12
2 1 5’
3’
G A 3’
5’ Chromosome 11
Chromosome 16
2 2
Hb F <1.0%
2 2
Hb A2
2.0-3.5%
2 2
Hb A0
97-98%
Hémoglobinopathies
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 13
Hémoglobinopathies
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 14
Thalassémies
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 15
0kb 10 30 40 50 60 70 80 90 10020
-4.2
-3.7 I
-3.7 II
-3.7 III
-( )20.5
--MED
--SEA
- mutations ponctuelles: 0, +
- délétions: simples, doubles
-Thalassémie
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 16
2 1
G A
2 1
G A
Hb A2
2 1
G A
2 1
G A
-thalassémie mineure
-thalassémie majeure
-Thalassémie
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 17
2 1
G A
2 1
G A
-thalassémie intermédiaire
1
2 1
G A
2 1
+ G A
+
-Thalassémie
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 18
2
G A
2
G A
2
2 1
G A
G A
2 1
G A
G A
2
2
G A
G A
-thalassémie 2 -thalassémie 1
-thalassémies "mineures"
Hb A2
-Thalassémie
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 19
2
G A
G A
hémoglobinose H
-thalassémies "majeures"
G A
G A
Hb Bart's hydrops fetalis syndrome
Blood 1998;91:2213
Variants de l'hémoglobine
mutations dans les zones codantes des gènes et
1247 variants connus
substitution
troncation
élongation
fusion
20% fonction anormale
polymérisation (S, C, D, E, O-Arab…)
affinité anormale
oxydation
instabilité
Bruxelles: 2,3%
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 20
Démarche diagnostique
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 21
détecter
quantifier
identifier
interpréter
Démarche diagnostique
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 22
A F
S
Démarche diagnostique
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 23
A F
S
S 56%
F 25%
A 13%
Analyse de l'hémoglobine
tests de première ligne (détecter)
charge
fonctionnels
polymérisation
stabilité
affinité
oxydation
tests de seconde ligne et spécialisés (identifier)
charge
chaînes de globine
peptide
spectrométrie de masse
génétique
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 24
variants courants et cliniquement significatifs [tout laboratoire]
variants courants et cliniquement significatifs [laboratoire spécialisé]
Electrophorèse
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 25
F
A
S, D, G
C, E, O, A2
agarose/acétate cellulose pH 8.4 citrate agar/agarose pH 6.2
F
A, D, E, G, A2 O S C
N
A F
S
C A2
Hb pI
6.80
6.98 7.05
7.21
7.42 7.40
focalisation isolélectrique
Electrophorèse capillaire
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 26
Electrophorèse capillaire
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 27
RMT CZE pH 4.6 (X/A) Ann Clin Biochem 2003;40:659
Chromatographie liquide
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 28
A S
X2
A
G-Philadelphia
A2 A2
Chromatographie liquide
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 29
Hb Korle-Bu Hb D-Iran Hb G-Coushatta
Analyse de l'hémoglobine
tests de première ligne (détecter)
charge
fonctionnels
polymérisation
stabilité
affinité
oxydation
tests de seconde ligne et spécialisés (identifier)
charge
chaînes de globine
peptide
spectrométrie de masse
génétique
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 30
Polymérisation
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 31
Test d'Itano (solubilité) Test d'Emmel
Instabilité
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 32
Test à l'isopropanol (à la chaleur)
Hemoglobin 1990;14:137
Affinité
hypoglobulie
polyglobulie
récepteur EPO
régulation EPO
déf. 2,3 BPG mutase
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 33
Am J Hematol 2010;85:848
Oxydation
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 34
Biochim Biophys Acta 1969;194:6
Analyse de l'hémoglobine
tests de première ligne (détecter)
charge
fonctionnels
polymérisation
stabilité
affinité
oxydation
tests de seconde ligne et spécialisés (identifier)
charge
chaînes de globine
peptide
spectrométrie de masse
génétique
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 35
Chaînes de globine
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 36
C
O
J Chromatogr B 1998;719:47
Chaînes de globine
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 37
RMT MEKC X/ A
RM
T C
ZE
Ann Clin Biochem 2003;40:659
Cartographie peptidique
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 38
Hemoglobin 2001;25:259
Spectrométrie de masse
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 39
Clin Chem 2001;47:1308 Proteomics 2014;14:1232
Séquençage
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 40
Interprétation
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 41
Hb F 0.6% P2 2.1% P3 1.2% A 58% A2 4.1% S 34%
Interprétation
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 42
Hb F 0.6% P2 2.1% P3 1.2% A 58% A2 4.1% S 34%
Recherche d'hémoglobinopathie Hb A + "Hb S" (34%) Hb F 0.6% Hb A2 4.1%
Interprétation
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 43
Hb F 0.6% P2 2.1% P3 1.2% A 58% A2 4.1% S 34%
Recherche d'hémoglobinopathie Hb A + Hb S probable (34%) Hb F 0.6% Conclusion Hétérozygote S probable
Interprétation
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 44
Hb F 0.6% P2 2.1% P3 1.2% A 58% A2 4.1% S 34%
Recherche d'hémoglobinopathie Hb A + Hb S probable (34%) Hb F 0.6% Conclusion Hétérozygote S probable -taux Hb S bas -carence fer - -thalassémie MCV, MCH
Interprétation
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 45
Hb F 0.6% P2 2.1% P3 1.2% A 58% A2 4.1% S 34%
Recherche d'hémoglobinopathie Hb A + Hb S probable (34%) Hb F 0.6% Conclusion Hétérozygote S probable -taux Hb S bas -carence fer - -thalassémie
-test du partenaire -conseil génétique
Interprétation
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 46
1. Hémolyse
2. Hémoglobinopathies
3. Enzymopathies érythrocytaires
4. Membranopathies
Plan
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 47
Métabolisme érythrocytaire
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 48
Theor Biol Med Model 2005;2:18
anémie hémolytique
aiguë
chronique (+…)
affinité Hb augmentée
oxydation Hb
Déficits enzymatiques
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 49
Déficits enzymatiques
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 50
Enzyme Prévalence Hémolyse aiguë
Hémolyse chronique
Autres atteintes
G6PD +++ X (X)
PK ++ X
GPI + X (X)
P5N + X
ADA ( ) + X
EN (+) X
PFK (+) X (X)
ALD (+) X (X)
GS, GR, GPX (+) X X (X)
TPI + X X
PGK (+) X X
HK (+) X
production de NADPH
métabolisme du glutathion
protection contre l'oxydation
déficience
prévalence mondiale 4,9%
liée à X
G6PD
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 51
glucose-6-P
6-P-glucono lactone
2 NADP+
2 NADPH + 2 H+
2 GSH
GSSG
H2O2
H2O
G6PD GSSG réductase GSH peroxydase
Blood Cells Mol Dis 2009;42:267
160 mutations
classes
I: <1%
II: 1-10%
III: 10-60%
IV & V: >60%
G6PD
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 52
Lancet 2008;371:64
G6PD
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 53
Blood 2008;111:16
Pyruvate kinase
production ATP, régulatrice
2 gènes, 4 isoenzymes
PK-LR (chromosome 1)
[PK-L, PK-R]
PK M (chromosome 15)
[PK-M1, PK-M2]
190 mutations
prévalence: 1/20000
répartition mondiale, malaria ?
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 54
Diagnostic
activité enzymatique
bonne corrélation clinique
U/g Hb – U/L RBC
pièges
réticulocytes
instabilité in vitro
cytochimie
biologie moléculaire
relation génotype-phénotype ?
anténatal
cytométrie en flux
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 55
1. Hémolyse
2. Hémoglobinopathies
3. Enzymopathies érythrocytaires
4. Membranopathies
Plan
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 56
Membrane
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 57
Sphérocytose
prévalence: 1/2000-1/5000
transmission
AD (65%)
de novo (25%)
AR (10%)
sévérité variable
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 58
B3 B3
RhAG
4.2
Ankyrin
< 1%
15-20%
< 5%
50-60%
20% Spectrins
Br J Haematol 2008;141:367-75
Elliptocytose
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 59
junction complex
auto-association
sites
4.1
4.1
> 90%
Stomatocytose
dehydrated form (DHSt) (xerocytose)
overhydrated form (OHSt) (hydrocytosis)
intermediate forms
cryohydrocytosis
familial pseudohyperkaliemia
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 60
B3 B3
cryohydrocytosis
CDA
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 61
CDA I
4.1
4.1
CDA II underglycosylation B3
deficiency
B3 B3
Démarche diagnostique
morphologie
indices érythrocytaires
réticulocytes
cryohémolyse hypertonique
éosine-5-maléimide
(résistance osmotique)
SDS page
ektacytométrie
(génétique)
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 62
dépistage 1ère ligne
dépistage 2ème ligne
diagnostic
Morphologie
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 63
Indices
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 64
MRV
MSCV
Ret/IRF
Ann Hematol 2011;90:759
Résistance osmotique
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 65
Lancet 2008;372:1411-26
Cryohémolyse hypertonique
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 66
Eosine-5-maléimide
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 67
Cytometry B Clin Cytom 2008;74:244-50
Dépistage SH
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 68
Dépistage SH
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 69
Ann Hematol 2014;93:1809
Dépistage SH
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 70
Ann Hematol 2014;93:1809
>10.4 fL
>10.0%
<96.7fL
Diagnostic SH
sensibilité 60%
mesure intensité déficience
recommandée
phénotype plus sévère qu'attendu
résultats dépistage équivoques
avant splénectomie
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 71
-spectrin
-spectrin
ankyrin
band 3
protein 4.1
protein 4.2
actin
Diagnostic SH
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 72
Ektacytométrie
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 73
Ektacytométrie
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 74
Ektacytométrie
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 75
Ektacytométrie
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 76
Ektacytométrie
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 77
1. Hémolyse
2. Hémoglobinopathies
3. Enzymopathies érythrocytaires
4. Membranopathies
5. Message de Noël
Retourner maison
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 78
Retourner maison
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 79
Interprétation ?
Prendre un clinicien par la main
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 80
Merci !
Jeudi de Fleurus - 17/12/2015 81
… et joyeuses fêtes