Qu'est-ce que l'électrophorèse de l'hémoglobine?

L'électrophorèse de l'hémoglobine est un test sanguin couramment utilisé pour diagnostiquer et caractériser les troubles de l'hémoglobine, appelés hémoglobinopathies. L'hémoglobine est une protéine complexe, contenue dans les globules rouges, dont le travail est de transporter et de fournir de l'oxygène dans tout le corps. L'hémoglobine capte l'oxygène de vos poumons, transporte l'oxygène dans votre circulation sanguine et le libère au bon moment afin qu'il puisse être utilisé par tous les tissus du corps. Il existe plusieurs hémoglobinopathies héréditaires qui peuvent affecter la capacité de l'hémoglobine à effectuer son travail normalement.

Objectif du test

Le test d'électrophorèse de l'hémoglobine est conçu pour détecter les anomalies génétiques dans la structure de l'hémoglobine d'une personne. L'électrophorèse de l'hémoglobine est généralement effectuée lorsqu'une personne présente des signes ou des symptômes d'anémie hémolytique, des antécédents familiaux d'hémoglobinopathie, une numération formule sanguine anormale ou un test de dépistage néonatal positif.

Actuellement, aux États-Unis, l'American College of Obstetricians and Gynecologists recommande le dépistage de l'hémoglobinopathie pour toutes les femmes enceintes en effectuant un test de CBC, suivi d'une électrophorèse de l'hémoglobine si le CBC est anormal; ou si la femme présente un risque plus élevé d'hémoglobinopathie en raison de son origine ethnique Les femmes d'origine africaine, méditerranéenne, sud-est asiatique, antillaise ou moyen-orientale sont plus à risque d'hémoglobinopathies. Les partenaires masculins de femmes atteintes d'hémoglobinopathies devraient également subir un dépistage s'ils envisagent d'avoir un enfant.

Le test d'électrophorèse de l'hémoglobine est un test sanguin qui peut détecter les hémoglobines normales et anormales, et commencer à caractériser le type d'hémoglobinopathie s'il en existe. Cependant, l'électrophorèse de l'hémoglobine n'est que l'un des nombreux tests permettant de détecter et de caractériser les hémoglobines anormales. Souvent, si un résultat anormal est obtenu avec le test d'électrophorèse, des tests sophistiqués peuvent être effectués pour caractériser plus précisément les hémoglobinopathies.

L'électrophorèse de l'hémoglobine se fait en plaçant une petite quantité de sang sur du papier spécial ou un gel spécial et en l'exposant à un courant électrique. Différentes globines ont des charges électriques différentes et peuvent être différenciées les unes des autres en fonction de leurs comportements lorsqu'elles sont exposées à un courant électrique. Différents types de globine se déplaceront à travers le papier (ou gel) à des vitesses différentes, et se sépareront ainsi en bandes caractéristiques. En examinant les bandes qui se forment lors de l'application du courant, les types d'hémoglobine présents dans l'échantillon sanguin peuvent être différenciés.

Risques et contre-indications

Le test d'électrophorèse de l'hémoglobine est un test sanguin. Par conséquent, il n'y a pratiquement aucun risque, mis à part le faible risque d'ecchymose, de saignement ou d'infection qui est présent avec tout test nécessitant un prélèvement de sang.

En général, il est préférable de ne pas subir le test d'électrophorèse de l'hémoglobine dans les 12 semaines suivant une transfusion sanguine, car il est possible que les résultats soient confondus par les hémoglobines des globules rouges transfusés.

Avant le test

Le type d'hémoglobine dans votre sang n'est pas lié à l'heure de la journée ou à ce que vous avez mangé ou bu ces derniers temps, il n'y a donc pas d'instructions ou de restrictions spéciales à suivre avant de subir une électrophorèse de l'hémoglobine. L'échantillon peut être prélevé dans n'importe quel établissement qui effectue un prélèvement sanguin standard, à tout moment de la journée. En règle générale, cela se fait dans un cabinet médical, un laboratoire ou un hôpital. Comme pour tout test sanguin, vous devez porter des vêtements confortables avec des manches amples qui peuvent être relevées facilement pour exposer votre bras.

Le test d'électrophorèse de l'hémoglobine est généralement couvert par l'assurance maladie, à condition que le médecin fournisse à l'assureur une explication raisonnable des raisons pour lesquelles le test est indiqué. Cependant, il est toujours préférable de vérifier auprès de votre compagnie d'assurance avant de passer le test, juste pour être sûr. Vous devez apporter votre carte d'assurance avec vous lorsque vous effectuez le test sanguin.

Pendant le test

Le test d'électrophorèse de l'hémoglobine est effectué avec une prise de sang standard. Un garrot sera placé sur votre bras et un technicien recherchera une veine appropriée. Votre peau sera nettoyée avec une lingette imbibée d'alcool, et une aiguille sera insérée dans la veine et l'échantillon sanguin sera prélevé. Une fois le sang prélevé, un petit bandage ou une compresse de gaze sera appliqué. Vous serez alors autorisé à rentrer chez vous.

Après le test

Les complications d'une prise de sang sont extrêmement inhabituelles. Gardez un œil sur tout autre saignement, ecchymose, inflammation ou infection. En cas de saignement, exercez une pression supplémentaire sur le site de ponction pendant 5 à 10 minutes, et si le problème persiste, appelez votre médecin. Vous devez également appeler votre médecin si vous constatez des signes d'inflammation ou d'infection (rougeur, sensibilité, douleur excessive ou gonflement).

Interprétation des résultats

Vous devez vous attendre à entendre les résultats de votre test d'électrophorèse de l'hémoglobine dans quelques jours à une semaine. Si votre test est normal, c'est peut-être tout ce que vous entendrez.

Cependant, vous pouvez obtenir un rapport plus détaillé - ou vous pouvez demander un rapport détaillé - même si le test est normal.

Valeurs normales d'hémoglobine

Chez l'adulte, les valeurs normales des molécules d'hémoglobine sont données en pourcentages, comme suit:

• Hémoglobine A: 95% à 98%
• Hémoglobine A2: 2% –3%
• Hémoglobine F: 0,8% –2%
• Hémoglobines S, C, D, E et autres: 0%

Chez les enfants, des niveaux plus élevés d'hémoglobine F sont typiques, avec des taux d'hémoglobine A et A2 proportionnellement plus bas:

• Hémoglobine F chez les nouveau-nés: 50% à 80%
• Hémoglobine F jusqu'à 6 mois: 8%
• Hémoglobine F sur 6 mois: 1% –2%

Résultats anormaux

Si vous avez une quantité d'hémoglobine anormale sur votre électrophorèse de l'hémoglobine, vous aurez besoin d'une évaluation plus approfondie.

Votre médecin devra prendre en compte de nombreux facteurs supplémentaires lors de l'interprétation de la signification de l'hémoglobine anormale, y compris vos antécédents familiaux, les résultats de votre CBC (y compris en particulier l'hémoglobine, l'hématocrite et le volume corpusculaire moyen), l'apparence de votre rouge cellules sanguines sous le microscope et les résultats de vos études de fer sérique.

En outre, votre médecin peut utiliser des techniques plus sophistiquées pour caractériser et quantifier complètement l'hémoglobine anormale dans vos échantillons de sang. Ces tests peuvent inclure une chromatographie liquide haute pression, une électrophorèse de zone capillaire, une focalisation isoélectrique ou des tests génétiques ciblés.

Comprendre l'hémoglobine et les hémoglobinopathies

Chaque molécule d'hémoglobine est une structure complexe composée de quatre sous-unités protéiques appelées globines, dont chacune est liée à une structure non protéique contenant du fer appelée groupe hème. Les quatre unités de globine dans une molécule d'hémoglobine sont constituées de deux chaînes de type alpha et de deux chaînes de type bêta.

Chaque unité globine porte un groupe hème composé d'un cycle porphyrine et d'un ion fer. C'est le travail du groupe hème de lier et de transporter l'oxygène, et de le libérer vers les tissus périphériques au bon moment. Chaque molécule d'hémoglobine peut lier quatre molécules d'oxygène.

La capacité de l'hémoglobine à se lier à l'oxygène - qui est appelée affinité pour l'oxygène de l'hémoglobine - est largement déterminée par les sous-unités de globine du complexe d'hémoglobine. Sur la base de facteurs environnementaux locaux (en particulier l'acidité du sang et la concentration locale d'oxygène), les sous-unités de globine changent de forme, au besoin, pour modifier l'affinité de leurs groupes hème respectifs pour l'oxygène. Cette affinité d'oxygène calibrée de l'hémoglobine permet aux molécules d'oxygène d'être captées, puis libérées, juste au bon moment.

Lorsque le sang circule dans les poumons, l'oxygène se diffuse dans les globules rouges. Dans l'environnement local des poumons, l'oxygène est avidement absorbé et lié par les molécules d'hémoglobine. L'hémoglobine oxygénée est ensuite acheminée vers les tissus. Comme l'hémoglobine est exposée à un environnement de plus en plus acide dans les tissus périphériques (causé par les déchets de dioxyde de carbone produits par le métabolisme cellulaire), elle perd une partie de son affinité pour l'oxygène. L'oxygène est ainsi libéré dans les tissus.

L'hémoglobine nouvellement désoxygénée dans les tissus périphériques capte une partie de l'excès de dioxyde de carbone qu'elle y trouve et le ramène aux poumons. (Cependant, la plupart des déchets de dioxyde de carbone atteignent les poumons après avoir été dissous dans le sang.)

L'hémoglobine explique la couleur du sang. L'hémoglobine dans les artères, transportant beaucoup d'oxygène, est de couleur rouge vif (c'est ainsi que les globules rouges tirent leur nom). L'hémoglobine dans les veines, ayant délivré son oxygène aux tissus, devient de couleur plus bleutée.

Types d'hémoglobine normale

Il existe plusieurs types d'hémoglobine, caractérisés par les types spécifiques de globines qu'ils contiennent. L'hémoglobine adulte normale se compose de deux alpha et deux bêta globines. D'autres types d'hémoglobines contiennent des globines similaires, souvent appelées globines de type alpha et de type bêta.

Trois types distincts d'hémoglobine sont normalement transportés par les globules rouges à différents stades du développement humain. Ces trois hémoglobines normales sont optimisées pour leur environnement.

Au tout début de la gestation, lorsque l'embryon humain reçoit son oxygène du sac vitellin, des hémoglobines embryonnaires sont produites. Les structures uniques de globine de l'hémoglobine embryonnaire permettent un échange d'oxygène adéquat dans l'environnement relativement pauvre en oxygène du début de la vie fœtale.

Au fur et à mesure que la circulation fœtale se développe et que l'oxygène est obtenu à partir du placenta (qui fournit des concentrations d'oxygène plus élevées que le sac vitellin, mais toujours inférieures à celles qui seront éventuellement fournies par les poumons), une autre forme d'hémoglobine, appelée hémoglobine fœtale, apparaît. L'hémoglobine fœtale persiste pendant le reste de la gestation et est progressivement remplacée par l'hémoglobine adulte au cours des premiers mois suivant la naissance.

Enfin, l'hémoglobine adulte, qui prédomine six mois après la naissance, est optimisée pour l'échange d'oxygène entre l'environnement à haute teneur en oxygène des poumons et l'environnement à faible teneur en oxygène des tissus périphériques.

Ces trois hémoglobines humaines normales sont caractérisées par des globines différentes. L'hémoglobine adulte normale (appelée hémoglobine A) se compose de deux alpha et deux bêta globines. L'hémoglobine A2 se compose de deux alpha et deux delta globines. L'hémoglobine fœtale (hémoglobine F) contient deux globines alpha et deux gamma (de type bêta). Il existe différents types d'hémoglobine embryonnaire qui contiennent plusieurs combinaisons de globines alpha, gamma, zêta et epsilon.

Hémoglobinopathies

De nombreuses mutations génétiques ont été découvertes qui entraînent des anomalies des globines de type alpha ou de type bêta de la molécule d'hémoglobine. Les hémoglobines anormales résultant de ces mutations sont appelées hémoglobinopathies.

Plus de 1 000 types d'hémoglobinopathies ont été caractérisés à ce jour. La majorité d'entre eux sont d'une importance mineure et ne semblent pas causer de problèmes cliniques. Ils ont été découverts, en grande partie par hasard, chez des personnes apparemment normales avec l'avènement des tests d'électrophorèse de l'hémoglobine.

Cependant, plusieurs hémoglobinopathies produisent des maladies. La gravité d'une hémoglobinopathie dépend généralement du fait que la mutation est homozygote (héritée des deux parents) ou hétérozygote (héritée d'un seul parent, avec des gènes d'hémoglobine normaux du deuxième parent). En général, avec les hémoglobinopathies hétérozygotes, une quantité suffisante d'hémoglobine «normale» est produite pour atténuer au moins un certain degré toutes les manifestations cliniques globales. Les personnes atteintes de formes homozygotes d'hémoglobinopathie ont tendance à avoir une maladie clinique plus grave.

Les hémoglobinopathies sont généralement divisées en deux catégories:

• Hémoglobinopathies qui se manifestent par des changements structurels ou fonctionnels de la molécule d'hémoglobine. Celles-ci sont généralement appelées hémoglobinopathies structurelles.
• Hémoglobinopathies qui se manifestent par une production réduite de l'une des chaînes de globine. Les hémoglobinopathies de cette deuxième catégorie sont appelées les thalassémies.

Hémoglobinopathies structurelles

Plusieurs hémoglobinopathies structurelles ont été identifiées qui produisent une maladie clinique. Les modifications structurelles de la molécule d'hémoglobine peuvent entraîner des altérations de la forme et de la flexibilité des globules rouges. Les globules rouges déformés peuvent provoquer une occlusion des vaisseaux sanguins. D'autres types d'hémoglobinopathies structurelles peuvent provoquer une anémie hémolytique. Pourtant, d'autres anomalies structurelles peuvent modifier l'affinité de l'hémoglobine pour l'oxygène. Les hémoglobinopathies de faible affinité peuvent provoquer une polyglobulie (trop de globules rouges). Les hémoglobinopathies de haute affinité peuvent provoquer une cyanose (privation d'oxygène des tissus).

Les hémoglobinopathies structurelles courantes comprennent:

• L'hémoglobine S (drépanocytose) est causée par une mutation de la chaîne bêta-globine. La forme homozygote de la drépanocytose peut provoquer l'occlusion des vaisseaux sanguins pendant les périodes de stress (crise drépanocytaire), entraînant des douleurs, des infections, un gonflement et des conséquences encore plus graves telles qu'un accident vasculaire cérébral. La forme hétérozygote est appelée trait drépanocytaire et ne pose généralement pas de problèmes cliniques.
• L'hémoglobine C, l'hémoglobine D et l'hémoglobine E sont toutes causées par des mutations dans la chaîne de la bêta-globine. Les formes homozygotes de ces troubles produisent une anémie hémolytique et une hypertrophie de la rate. Les formes hétérozygotes ne produisent généralement pas de maladie significative.

Production d'hémoglobine réduite

Les thalassémies sont des hémoglobinopathies causées par des anomalies des gènes contrôlant la production de globines. Cela entraîne une production réduite de l'une des chaînes de globine, entraînant une production réduite d'hémoglobine, et donc une anémie. Les personnes atteintes de thalassémie peuvent également souffrir d'une surcharge en fer et d'un risque accru d'infections.

Les alpha thalassémies, le plus souvent observées chez les personnes d'origine asiatique ou africaine, entraînent une réduction de la production d'alpha globine. Les bêta-thalassémies, le plus souvent observées chez les personnes d'origine méditerranéenne, entraînent une réduction de la production de bêta globine.

Les thalassémies sont des troubles génétiquement complexes, car plusieurs mutations génétiques (seules ou en combinaison) peuvent produire une thalassémie. La gravité de la thalassémie dépend de la chaîne de globine impliquée, du nombre et des gènes spécifiques à l'origine du problème.

Hémoglobinopathies combinées

Parfois, les gens héritent de différents gènes d'hémoglobinopathie de chaque parent, ce qui entraîne ce qu'on appelle une hémoglobinopathie hétérozygote composée ou une hémoglobinopathie combinée. Les hémoglobinopathies combinées les plus courantes comprennent:

• Maladie de l'hémoglobine SC, dans laquelle l'hémoglobine S provient d'un parent et l'hémoglobine C de l'autre. Cliniquement, les personnes atteintes d'hémoglobine SC ont tendance à avoir une forme plus bénigne de drépanocytose, mais les manifestations peuvent varier considérablement.
• Faucille / bêta-thalassémie, dans laquelle l'hémoglobine S provient d'un parent et la bêta-thalassémie de l'autre. Ces personnes peuvent présenter des manifestations typiques de la drépanocytose et de l'anémie.

Suivre

Une fois l'hémoglobinopathie entièrement caractérisée, vous devez vous attendre à ce que votre médecin ait une discussion détaillée avec vous sur deux sujets: le traitement dont vous pourriez avoir besoin (le cas échéant) et le conseil génétique.

Si votre hémoglobinopathie est de la forme hétérozygote (ce qu'on appelle le «trait» de l'hémoglobine, dans lequel vous avez hérité de l'hémoglobine anormale d'un seul parent), entre 45% et 65% de votre hémoglobine sera très probablement une hémoglobine adulte normale, et vos symptômes , le cas échéant, sont probablement bénins. La plupart des personnes présentant des traits d'hémoglobine ne nécessitent aucun traitement spécifique.

Si vous avez une hémoglobinopathie homozygote ou une hémoglobinopathie combinée (c'est-à-dire deux hémoglobines anormales différentes), vous devrez peut-être un traitement.

Aujourd'hui, les personnes atteintes de drépanocytose sont presque toujours diagnostiquées dans la petite enfance grâce à des tests de dépistage de l'hémoglobine de routine. Ces bébés sont traités avec une antibioprophylaxie, une supplémentation en vitamines, une vaccination complète et une gestion agressive d'une crise drépanocytaire chaque fois qu'elle se produit.

Les thalassémies sont un groupe de troubles dont les effets varient considérablement en fonction de la mutation génétique spécifique qui les provoque. Le problème le plus courant qu'ils causent est l'anémie, mais la thalassémie peut également provoquer des anomalies squelettiques et une surcharge en fer, ainsi que des troubles de la croissance et d'autres troubles. Les personnes atteintes de thalassémie sévère peuvent nécessiter des transfusions sanguines fréquentes et une splénectomie. La surcharge en fer peut devenir un problème majeur chez les personnes atteintes de thalassémie.

Plusieurs hémoglobinopathies rares conduisent à des «hémoglobines instables», où la structure des molécules d'hémoglobine est modifiée de manière à réduire la durée de vie des globules rouges. Les personnes atteintes de ces conditions peuvent souffrir d'anémie, de rate hypertrophiée et d'infections fréquentes. Le traitement vise à prévenir les complications et peut inclure des transfusions sanguines, une splénectomie et éviter les médicaments oxydants, y compris certains antibiotiques et AINS. La greffe de moelle osseuse est également appliquée plus souvent aux personnes atteintes d'hémoglobinopathies graves et potentiellement mortelles.

Conseil génétique

Si le risque de produire un bébé atteint d'une hémoglobinopathie grave est jugé élevé, une évaluation fœtale peut être indiquée en cas de grossesse.