Plasma sanguin

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Ces deux tubes contiennent de l'EDTA, dans celui de gauche les hématies ont eu le temps de sédimenter ce qui n'est pas le cas du tube de droite où elles sont en suspension.

Le plasma sanguin est le composant liquide du sang, dans lequel les cellules sanguines sont en suspension. Il constitue 55 % du volume total du sang.

Il sert à transporter les cellules sanguines et les hormones à travers le corps. Généralement, nous retrouvons environ de 2750 ml à 3300 ml de plasma dans le corps d'un individu adulte.

L'isolement du plasma est effectué par simple centrifugation ; le liquide jaunâtre que l'on observe après cette opération est le plasma sanguin.

Historique

La première utilisation du plasma sanguin a été faite pendant la seconde guerre mondiale. Le programme du "Blood for Britain" supervisé par le docteur Charles R. Drew (en) a été un succès dès les années 40 et s’est poursuivi par une collecte dans les hôpitaux de New York pour exporter le plasma vers l’Angleterre. Le docteur Drew a transformé des expérimentations, notamment sur lui-même, en des techniques de production de masse du "plasma sec" qui ont équipé l’armée américaine. A la suite de cette invention, le docteur Drew fut nommé directeur de la croix rouge ; il s’opposa à la directive des forces armées américaines qui séparait le sang/plasma en fonction de la race du donneur en argumentant qu’il n’existait pas de différence raciale mais uniquement des groupes sanguins^[1].

Constitution

Concentration par masse des constituants du plasma sanguin

Composé à 91 % d'eau, le plasma sanguin contient une grande variété de solutés. Parmi ces solutés, on trouve :

1. les solutés minéraux : oligo-éléments et ions dissous. La concentration totale des ions est un facteur important dans le maintien de l'équilibre osmotique du sang. Certains ions ont également un effet tampon qui contribue avec les protéines plasmatiques à maintenir le pH du sang artériel entre 7,35 et 7,45 chez les humains. Les ions sont indispensables à l’excitabilité des membranes des cellules et à l’activité de beaucoup d’enzymes.
   (En mmol/l : Na⁺: 140 / Cl^-: 105 / K⁺: 5 / PO₄^3-: 4 / Ca²⁺: 2 / Mg²⁺: 1 / SO₄^2- : 0,2)
2. les gaz respiratoires (O₂, CO₂)
3. Les solutés organiques.

On peut distinguer deux grandes catégories dans cette classe de soluté.

• Les substances en transit : les nutriments (lipides, glucides, acides aminés), les déchets métaboliques (urée, acide urique, bilirubine), et les hormones.

• Les protéines plasmatiques (60 à 80 g/l) : ensemble, elles ont un effet tampon qui contribue à maintenir le pH, à équilibrer la pression osmotique et oncotique et à conférer au sang sa viscosité (consistance).
  Les divers types de protéines plasmatiques possèdent également des fonctions spécifiques.

Protéines plasmatiques

Le plasma contiendrait trois cents protéines différentes.

Les protéines les plus représentées en proportion sont les suivantes :

• Albumine.  : + de 50 %
• Anticorps (= Immunoglobulines): 20 % (essentiellement des IgG)
• Fibrinogène : 5 %
• Alpha 1 antitrypsine : 4 %
• Alpha 2 macroglobuline : 4 %
• Transferrine : 3 %
• Lipoprotéines (HDL et LDL) : 8 %

Cependant même des protéines faiblement représentées en quantité peuvent avoir des fonctions essentielles pour l’organisme.

On peut distinguer plusieurs grandes catégories de fonctions assumées par les protéines plasmatiques :

Grandes fonctions des protéines plasmatiques

Maintien de la pression oncotique des vaisseaux

(maintien de l’eau dans les vaisseaux)

L’albumine, en tant que protéine majoritaire, est essentielle pour cette fonction. En cas d’hémorragie massive ou de brûlure majeure, la pression oncotique peut ainsi être rétablie par l’injection de concentrés d’albumine.

Transport de molécules

L’albumine transporte de nombreuses molécules : hormones, acides gras, bilirubine, Ca ²⁺, et contient des sites de fixation aux drogues. C'est pourquoi toute perturbation de l'albuminémie entraîne une erreur sur la mesure de la concentration de ces molécules.

La transferrine transporte le fer.

La céruloplasmine fixe le cuivre.

Les lipoprotéines transportent les lipides.

Défense immunitaire humorale

Les immunoglobulines sont secrétées par les plasmocytes dans la moelle osseuse. Elles passent ensuite dans le sang.

Trois isotypes sont présents en quantités significatives dans le plasma :

• les IgG : 75%,
• les IgA : 20%,
• les IgM : 5%.

Les immunoglobulines se fixent aux agents pathogènes (virus, bactéries, parasites…) Une fois fixées, elles vont permettre leur élimination de trois manières différentes :

• La lyse assistée par les anticorps : certaines cellules (Natural Killer notamment) possèdent des récepteurs aux immunoglobulines. Les immunoglobulines vont donc relier l’agent pathogène à une cellule chargée de le détruire. Le NK va relarguer des substances toxiques qui vont perforer la membrane plasmique de sa cible.
• L’opsonisation. Le principe est le même : l’anticorps relie un agent pathogène à une cellule. Mais cette fois-ci la cellule (macrophage par exemple) sera en mesure de phagocyter (absorber) le pathogène.
• La lyse par le complément. Cette élimination fait intervenir un autre type de protéines plasmatiques : les protéines du complément. Le complément s’active spontanément en présence d’un organisme étranger. Les cellules du corps s’en protègent par des protéines inhibitrices. En absence d’inhibition, l’activation du complément finit par lyser les membranes des cellules ciblées. Le complément peut donc s’activer seul mais la présence d’anticorps fixés va avoir un rôle de potentialisation.

Coagulation sanguine

Les protéines impliquées sont les facteurs de la coagulation. Ces facteurs sont synthétisés par le foie.

Les facteurs de la coagulation vont s'activer en une « cascade enzymatique » lors de la lésion du vaisseau sanguin. L'image de cascade est utilisée pour vulgariser le fait que les facteurs s'activent les uns après les autres. La conclusion de cette cascade est la formation du caillot de fibrine qui va permettre de stopper l'hémorragie.

Fractionnement des protéines plasmatiques

De nombreux laboratoires ont développé une activité de fractionnement du plasma.
Le fractionnement consiste à purifier une ou plusieurs protéines du plasma, le premier objectif étant de compenser des déficits innés ou acquis.

Les principales protéines fractionnées sont :

Albumine

Elle est indiquée dans le choc hypovolémique (hémorragie grave) avec hypoalbuminémie. Elle est également utilisée chez le grand brûlé ou chez le cirrhotique (pour limiter l’ascite).

Immunoglobulines polyvalentes (IgG)

Elles sont indiquées chez le déficitaire en immunoglobulines qui subirait des infections extrêmement graves sans la protection de ces anticorps.

Elles sont également utilisées dans un grand nombre de pathologies auto-immunitaires. En effet, dans ces maladies, le système immunitaire est « déréglé » et s’attaque au corps. Les immunoglobulines issues de donneurs « sains » vont donc permettre de « rééquilibrer » le système immunitaire.

Immunoglobulines spécifiques (IgG)

Immunoglobulines préparées à partir du plasma de donneurs fortement immunisés vis-à-vis d'un antigène particulier. Très souvent indiquées, jadis, pour la prévention d'infections virales (rubéole, varicelle-zona, hépatite B, rage...) ou la neutralisation de toxines bactériennes, leur usage s'est beaucoup restreint pour trois raisons, médicaments anti-viraux, préparations d'anticorps monoclonaux, vaccinations.

Restent essentiellement maintenant les immunoglobulines anti tétaniques (dont on ne devrait plus avoir l'usage, la vaccination anti-tétanique, d'une fiabilité absolue, étant obligatoire en France), anti hépatite B (contamination accidentelle chez un sujet non vacciné, prévention des nouveau-nés dont la mère est porteuse du virus, et protection d'un foie greffé) et les immunoglobulines anti-RH1 (Rhophylac*), pour la prévention de la maladie hémolytique du nouveau-né.

Facteurs de coagulation

Les déficits de la coagulation sont relativement fréquents : ce sont les hémophilies.

Les hémophiles A sont les plus nombreux (approximativement 2 500 en France), ils sont déficitaires en facteur VIII. Viennent ensuite les hémophiles B (approximativement 600 en France) qui sont déficitaires en facteur IX. Il existe également des déficitaires en facteur de von Willebrand, en facteur IX, en facteur VII en facteur XIII.

Des concentrés de plusieurs facteurs (complexes pro-thrombiques) sont commercialisés comme antidote aux anti-vitamines K : la vitamine K entre dans la synthèse de nombreux facteurs de la coagulation. Chez les patients avec des risques cardiovasculaires, on limite les risques de formation de caillots par des anti-vitamines K. En cas de surdosage ou d’hémorragie grave, il peut être vital de rétablir rapidement la présence de l’ensemble des facteurs de coagulation. C’est donc l’indication majeure des PPSB^[2].

Le fibrinogène et le facteur VII activé peuvent également être utilisés dans le cas d’hémorragies graves non contrôlées chez des sujets non déficitaires.

Sources

LFB Biomédicaments Unique acteur français de la préparation des protéïnes plasmatiques issues des dons de sang.

Notes et références

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