La drépanocytose

1)      Une maladie

La drépanocytose, aussi appelée anémie falciforme ou anémie à hématies falciformes est une maladie de l’hémoglobine, c’est-à-dire que les globules rouges, qui contiennent de l’hémoglobine qui sert à transporter l’oxygène dans tout le corps, sont malformés et vont donc engendrer différentes complications, plus ou moins graves, plus ou moins mortelles.

Comparaison entre l'hémoglobine normale et l'hémoglobine d'un drépanocytaire

 De nombreuses personnes peuvent en être atteintes mais cette maladie est particulièrement présente dans les populations d’origine antillaise, africaine et méditerranéenne. La drépanocytose touche également l’Inde et l’Amérique du Sud (surtout au Brésil). Elle touche plus de 5 millions de personnes dans le monde. En France, un nouveau né sur 3 000 est drépanocytaire avec à Lille un taux de 1 nouveau né sur 16 000 et en Seine-Saint-Denis, 1 nouveau né sur 550. Quant en Afrique Noire, la drépanocytose est présente dans 1 nouveau né sur 30.

Quant à l’espérance de vie de ces personnes malades, elle peut varier. En effet, lorsque la drépanocytose touche les enfants vivants dans un Pays Moins Développé (PMA comme par exemple l’Afrique), la maladie n’est souvent pas dépistée chez ces enfants et donc, ils ne vivent pas plus que 5 années en général. Ceux qui sont reconnus comme étant atteint de la maladie et qui se soignent, vivent généralement jusqu’à 13 ans. Concernant les populations atteintes des pays plus développés, la moyenne de l’espérance de vie est d’environ 42 ans (comme aux Etats-Unis) mais au prix de traitements permanents.

2)      Aux aspects génétiques

En effet, la drépanocytose est due à une anomalie de l’hémoglobine et se transmet de génération en génération. L’hémoglobine est présente dans les globules rouges et permet le transport de l’oxygène dans le sang afin d’alimenter les différents organes. L’hémoglobine se compose de quatre chaînes assemblées entre elles. L’hémoglobine, dite A, majoritaire chez l’adulte, est constituée de deux chaînes alpha et de deux chaînes bêta.

Schéma de la structure de l'hémoglobine

Dans le cas de la drépanocytose, les chaînes bêta sont anormales. En effet, l’acide glutamique se transforme en valine.

Formule topologique de l'acide glutamique

Formule topologique de la valine

Cette mutation cause une malformation de cette hémoglobine qui va s’accumuler fortement  dans les globules rouges. On parle alors d’hémoglobine S, de part la forme en faucille (« sickle » en anglais) des globules rouges. En temps normal, un globule rouge est de la forme d’un disque avec chaque face creusée légèrement. Cependant, chez les drépanocytaires, l’hémoglobine S qui s’agglomère oblige les globules rouges à se déformer et ainsi, à prendre la forme d’une faucille ou d’un croissant lorsque la quantité d’oxygène est faible. On parle alors de falciformation des globules rouges ou de globules rouges drépanocytes.

De part leur déformation, les globules rouges sont plus fragiles et plus rigides que des globules rouges normaux. Ils se déplacent difficilement et empêchent leur bon fonctionnement.

Schématisation de la transformation de l'hémoglobine

Le caractère héréditaire de la drépanocytose vient de la fabrication de la chaîne Bêta de l’hémoglobine. En effet, elle dépend des deux gènes appelés « bêta-globine » localisés sur le chromosome 11. L’être humain possède 22 paires de chromosomes, tous numérotés et classés. Dans chaque paire de chromosome, l’un vient du coté paternel, l’autre du coté maternel.  Le chromosome 11 est donc porteur ou non de la drépanocytose selon si la mère ou le père est porteur du gène. Un gène est  un élément du chromosome, porteur d'un caractère héréditaire précis dont il assure la transmission.

L'ADN  qui signifie acide désoxyribonucléique, constitue la molécule support de l'information génétique héréditaire. L'ADN est une molécule très longue, composée d'une succession de nucléotides accrochés les uns aux autres par des liaisons covalentes. Un nucléotide est une molécule organique qui est l'élément de base de l'ADN. Il existe quatre nucléotides différents : l'adénine, la cytosine, la guanine et la thymine, dont l'ordre d'enchaînement est très précis et correspond à l'information génétique.

L'ADN est formé de deux brins complémentaires enroulés en hélice que l’on appelle double hélice. S'il peut prendre plusieurs formes (type Z et type A), l'ADN prend le plus souvent la forme B.

Molécule d'ADN

Association des nucléotides

À une échelle un peu plus grande, chez les organismes eucaryotes, l'ADN forme des pelotes où l'ADN est associé à des protéines. Le tout est bien enroulé et compacté sous la forme de chromosomes qui sont localisés dans le noyau des cellules.

L'ADN des procaryotes (bactéries) est similaire à celui des eucaryotes, mais il n'est pas associé à des protéines et baigne dans le cytoplasme. Il est aussi le plus souvent sous forme de chromosomes circulaires.

L'ADN est le support de l'information génétique, c'est-à-dire qu'il porte des milliers de gènes sous la forme de succession de nucléotides. Le code génétique permet d'associer chaque triplet de bases à un acide aminé particulier. Chez l'Homme, on estime le nombre de gènes codant pour des protéines à 40.000, mais il existe aussi des morceaux d'ADN codant pour des ARN (Acide Ribonucléique), pour des séquences régulatrices de l'expression des gènes...

La structure originale de l'ADN en double hélice lui permet de se dupliquer en deux molécules identiques entre elles et identiques à la molécule mère lors du phénomène de réplication qui a lieu avant la division cellulaire. L'information génétique n'est ainsi jamais perdue, et peut se transmettre aux nouvelles générations via les cellules germinales.

Une molécule d'ADN sous différentes échelles

3)  Aux nombreux symptômes

Les manifestations sont très variables selon les personnes et l’âge de ces derniers. Pendant la grossesse ou avant l’âge de trois mois, aucune manifestation ne peut apparaître. Il y a trois principales manifestations qui sont l’anémie, les crises douloureuses et une plus forte susceptibilité aux infections.

Tout d’abord, l’anémie se traduit par une sensation de faiblesse et une fatigue excessive. En effet, l’anémie indique un manque de globules rouges.

On peut voir qu’une personne est atteinte d’une anémie lorsque sa peau ou les yeux ont une couleur jaunâtre, ou lorsque les urines sont foncées.
L’anémie peut s’aggraver fortement et brutalement en cas de séquestration splénique ou en cas d’infections à l’origine des crises aplasiques.
La séquestration splénique, brusque et dangereuse pour les enfants de moins de sept ans, est du à un fonctionnement intensif de la rate.

La rate est un organe situé dans l'abdomen et dont le rôle est de filtrer le sang afin d'éliminer les substances toxiques.
La séquestration splénique provoque des douleurs abdominales dues à l'augmentation très soudaine du volume de la rate.
Quant aux crises aplasiques, liées à une infection par le parvovirus B19 ou à un manque de vitamines B9, elles entraînent de la fièvre, des maux de tête, des douleurs abdominales ainsi qu'une perte de l'appétit et des vomissements; ces manifestations restent éphémères. Il est possible qu'il y ait des éruptions de la peau, de part l'infection par le parvovirus B19, appelé aussi "cinquième maladie", qui reste bénigne pour tous.

Donc, l’oxygène est moins bien transportée dans le sang aux organes, ce qui peut provoquer, si l’anémie est assez sévère, des difficultés à respirer, ou une accélération des battements du cœur appelée tachycardie.

D'autre part, les drépanocytaires peuvent être victimes de crises douloureuses dites crises vaso-occlusives. Elles sont provoquées par une mauvaise irrigation en sang de certains organes de part la forme en faucille des globules rouges.

Les douleurs vives et brutales peuvent entraîner, à la longue, la destruction d'organes, appelée nécrose, notamment des os, des pieds et des mains, des poumons et du cerveau, qui sont plus sujets à ces aggravations. La déshydratation, le froid, le stress, les efforts excessifs ect peuvent accentuer le risque de ces manifestations.
Premièrement, les os et les articulations sont plus souvent atteints après l'âge de cinq ans. Des douleurs osseuses ou articulaires apparaissent brutalement et peuvent changer de place dans le corps mais sont présentes surtout dans les os des jambes et des bras, et dans la colonne vertébrale. En effet, ces douleurs, qui peuvent durer de trois à dix jours, sont dues à des gonflements à l'intérieur des os, ce qui peut entraîner la destruction de parties d'os et des complications articulaires.
Ensuite, l'enfant drépanocytaire dont l'âge précède les deux ans, peut avoir le syndrome main-pied. En effet, les pieds et les mains deviennent chauds et gonflés, et les mouvements, douloureux.

De plus, la mauvaise irrigation des poumons entraîne le syndrome thoracique aigu qui se manifeste par une fièvre et des difficultés respiratoires entraînant une toux et des douleurs dans la poitrine. Cette grave complication montre, lors de radiographies des poumons, qu'il y a des infiltrats pulmonaires qui sont à l'origine de la gêne pour la respiration.

Radiographie des poumons d'une personne malade (révélant la présence d'un infiltrat pulmonaire à gauche)

Lorsque le cerveau est touché par la mauvaise irrigation en sang, cela peut provoquer des accidents cérébraux vasculaires (AVC). Les AVC peuvent être fatals pour de nombreuses personnes puisque le risque que cela se reproduise encore une fois est très important. Lors d'un AVC, on ressent une perte de force ou une paralysie d'un côté du corps, que cela soit une jambe, un bras ou toute la moitié du visage, ou des maux de tête violents, des troubles de l'équilibre et même parfois le coma. Ces AVC touchent plus souvent les enfants entre quatre et six ans, mais aussi les adultes.

Dans le cas de la drépanocytose, le caillot est l'accumulation d'hématies falciformes qui obstruent alors le passage du sang

Les drépanocytaires sont très sensibles aux infections bactériennes qui se déclenchent de manière subite.
En effet, les personnes atteintes sont plus sensibles aux pneumonies, infections qui touchent les poumons, à la grippe mais aussi aux méningites, infections qui touchent l'enveloppe du cerveau, aux hépatites, aux infections du foie, et aux infections du sang et des urines.

Les infections des os sont aussi fréquentes et douloureuses s'accompagnant de fièvre. L'enfant, plus sensible aux infections de ce type, ne peut plus bouger la partie malade. Cette infection des os est due à des staphylocoques dorés ou des salmonelles.

Salmonelles envahissant des cellules humaines (en rouge)

Staphylocoques dorés (en jaune)

De plus, les infections peuvent entraîner de graves complications comme une aggravation de l'anémie, une augmentation du risque de crises vaso-occlusives, ou encore une augmentation du risque d'occlusion des vaisseaux sanguins. Le risque d'infection est donc maximal, surtout chez les enfants de moins de cinq ans, qui reste une cause importante de mortalité. Pour limiter les risques d'infection, il est conseillé de garder une bonne hygiène de vie, notamment au niveau des dents par exemple, mais il faut aussi garder à jour les vaccinations et prendre l'antibiotique : la pénicilline, tous les jours.

Formule topologique de la pénicilline

De plus, des complications chroniques peuvent survenir chez les personnes malades mais surtout chez les adultes. Ces complications peuvent atteindre les os, on parle alors d'atteinte ostéo-articulaire, les poumons et les reins. Mais aussi, les yeux, le pénis, les jambes, la vésicule biliaire, le foie et la croissance.

Lors d'une atteinte ostéo-articulaire, on parle d'arthrose.
En effet, à la suite d'un infarctus osseux, les articulations se déforment et le cartilage s'abîme, ce qui provoque de fortes douleurs articulaires, c'est l'arthrose (les personnes âgées saines en ont souvent). La tête du fémur est la partie la plus fréquemment touchée chez les enfants de 12 ans, tout comme la tête de l'humérus. Plus rarement, les genoux, la colonne vertébrale et toutes les extrémités osseuses peuvent être touchés.



Les poumons atteints, une maladie appelée hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) peut survenir. La pression sanguine augmente au niveau des artères pulmonaires ce qui augmente l’essoufflement lors des efforts physiques qui peut aboutir à des lésions au niveau des poumons.

La partie bleue représente le passage du sang qui émet une pression. Dans le cas de l'HTAP, on remarque ici que le poumon droit est beaucoup moins irrigué en sang. En effet, à cause de l'obstruction d'une artère, la pression du sang augmente. et le poumon pêne à pomper la sang.

Les reins sont également souvent touchés. Les urines comportent alors une protéine appelée albumine, ce qui donne une couleur brune aux urines. Parfois, du sang peut se présenter. Si aucun traitement n'est mis en place, les reins fonctionnent de moins en moins bien jusqu'à ne plus assurer leur fonction du tout. Chez certains enfants, et même jusqu'à l'adolescence, des pertes urinaires involontaires peuvent survenir. Si les reins s'arrêtent subitement, des gonflements peuvent apparaître au niveau des paupières ou des chevilles par exemple.

Technique de dépistage pour l'albumine dans les urines. On compare la couleur des urines à une échelle.

Lorsque les yeux sont touchés, des saignements à l'intérieur des yeux peuvent survenir chez les enfants de plus de 15 ans. Le champ visuel est alors assez limité.

En outre, les hommes adultes peuvent être touchés par des troubles de l'érection. Environ 40% des hommes sont touchés d'érections involontaires et douloureuses durant 10 à 15 minutes. Si cela dure plus d'une heure, le risque de lésions définitives est très important, ce qui entraînera l'impuissance.

Entre 10 et 50 ans, les drépanocytaires, plus souvent les hommes que les femmes, peuvent présenter des plaies sur le bas des jambes et le dessus du pied : ce sont des ulcères des jambes qu'il faut traiter rapidement pour éviter toute aggravation.

La vésicule biliaire peut aussi être touchée avec la présence de calculs qui peuvent s'y former. Plus de la moitié des malades en sont atteints après l'âge de 20 ans. Les calculs dans la vésicule biliaire peuvent entraîner des vomissements, de la fièvre et de vives douleurs dans le ventre ou au niveau de l'épaule droite; ces symptômes témoignent d'une grave complication dont il faut en parler à un spécialiste en urgence.

De plus, le foie peut augmenter de volume, durcir et à terme, ne plus fonctionner correctement.
Pour finir, un retard de croissance est souvent observé chez les patients atteints de drépanocytose. En effet, en raison de l'anémie, la puberté est retardée et les adultes sont souvent plus minces mais ne sont que légèrement plus petits que la moyenne.