2 Formation de HzB
Les HzB sont composés d’Hb dénaturé oxydé. Ils ne sont souvent pas reconnus sur les films sanguins tachés de manière routinière, car ils ne sont pas colorés ou tachent de la même manière que l’Hb intact restant. S’ils sont de taille suffisante (1 à 2 µm), ils peuvent apparaître sous forme d’inclusions pâles dans les RBC ou de projections en forme de mamelon depuis la surface des RBC. Le HzB peut être visualisé sous forme d’inclusions réfractiles foncées dans de nouvelles préparations » humides » de bleu de méthylène et sous forme d’inclusions bleu clair avec des taches de réticulocytes (Harvey, 2001).
La séquence suivante d’événements biochimiques déclenchés par un oxydant conduisant à la formation de HzB est proposée (Allen et Jandl, 1961; Chiu et Lubin, 1989; Hebbel et Eaton, 1989; Low, 1989; Mawatari et Murakami, 2004) : (1) les ferrohèmes sont oxydés en ferrihèmes (MétHb). (2) Les groupes réactifs SH du MétHb sont oxydés (cystéine 93 de la chaîne β Hb humaine) et des liaisons disulfures mixtes se forment après interaction avec le GSSG (également généré en réponse au stress oxydatif). Cette glutathionylation de la MétHb peut être protectrice, car ces groupes globine SH peuvent être régénérés via les systèmes glutarédoxine, et éventuellement thiorédoxine (Klatt et Lamas, 2000). (3) Au fur et à mesure que l’oxydation se poursuit, des groupes SH normalement « enterrés » de MétHb sont oxydés, provoquant des réactions de glutathionylation supplémentaires et probablement la formation de liaisons disulfures entre les chaînes de globine. Ces réactions ne sont probablement pas réversibles (Mawatari et Murakami, 2004). (4) Les changements conformationnels dans les chaînes de globine entraînent la dissociation du tétramère en dimères et monomères et la formation d’hémichromes (les hémichromes ont à la fois les cinquième et sixième coordonnées du fer ferrique occupées par un ligand fourni par la chaîne de globine). (5) Les hémichromes se lient à la bande 3 et, dans une moindre mesure, à d’autres composants membranaires, formant des grappes de copolymères. (6) La précipitation et l’accumulation de molécules de globine dénaturées entraînent la formation de HzB. La précipitation est potentialisée par la dissociation des fractions de ferrihèmes (hémines) des hémichromes car les chaînes de globines libres qui en résultent sont instables.
Les anémies hémolytiques associées à la formation de HzB chez les animaux domestiques résultent d’une variété de composés. Les causes alimentaires comprennent la consommation d’oignons par les bovins (Lincoln et al., 1992), des moutons (Kirk et Bulgin, 1979; Knight et al., 2000; Verhoeff et coll., 1985), les chevaux (Pierce et al., 1972), les chats (Kobayashi, 1981) et les chiens (Harvey et Rackear, 1985; Ogawa et al., 1986), la consommation d’ail par les chiens et les chevaux (Lee et al., 2000; Pearson et coll., 2005; Yamato et coll., 2005), et la consommation de chou frisé et d’autres espèces de brassica par les ruminants (Greenhalgh et al., 1969; Smith, 1980; Suttle et coll., 1987). Les di-, tri- et tétrasulfures de dipropyle et de diallyle et éventuellement d’autres composés organosulfurés dérivés de plantes du genre Allium (oignons, ail et ciboulette) causent des dommages oxydatifs aux CBR. Les RO se forment lors du recyclage redox de ces composés ou de leurs métabolites en présence de GSH et d’OxyHb (Munday et al., 2003). Le rôle du GSH en tant que source d’électrons dans ce cycle d’oxydoréduction peut expliquer pourquoi les chiens ayant des concentrations élevées de GSH RBC sont plus sensibles aux dommages causés par l’oignon que les chiens ayant des concentrations normales de GSH RBC (Yamoto et Maede, 1992). Dans le cas des espèces de Brassica, le facteur hémolytique serait le disulfure de diméthyle, produit par l’action des microbes du rumen sur le sulfoxyde de S-méthylcystéine contenu dans les plantes (Smith, 1980).
L’anémie hémolytique HzB survient en Floride chez les bovins qui paissent dans des pâturages de seigle luxuriants (Secale cereale) en hiver (Simpson et Anderson, 1980) et chez les bovins déficients en sélénium qui paissent dans des pâturages d’herbe de St. Augustine en été (Morris et al., 1984). La nature des oxydants impliqués est inconnue. La méthémoglobinémie, la formation de HzB, l’hémolyse intravasculaire sévère et la mort ont suivi la consommation de feuilles d’érable rouges par les chevaux (Alward et al., 2006; George et coll., 1982; Tennant et coll., 1981) et les alpagas (Dewitt et al., 2004). Les feuilles fanées ou séchées sont toxiques, mais les feuilles fraîchement récoltées ne le sont pas. L’acide gallique et d’autres composés ont été identifiés dans les feuilles qui sont capables d’induire des dommages oxydatifs (Boyer et al., 2002).
Une hémoglobinurie postparturiente avec formation de HzB se produit chez les bovins en Nouvelle-Zélande qui paissent principalement sur du ray-grass vivace (Lolium perenne) (Martinovich et Woodhouse, 1971). Les bovins postparturients peuvent être plus sensibles au développement de l’anémie, car une consommation alimentaire accrue associée à la lactation pourrait augmenter l’exposition à un oxydant alimentaire non identifié. Les deux hypocuproses (Gardner et al., 1976) et l’hypophosphatémie (Jubb et al., 1990) ont été considérés comme contribuant à la gravité de l’anémie chez ces bovins. Un syndrome apparemment différent d’hémoglobinurie postparturiente a également été rapporté chez des bovins hypophosphatémiques d’Amérique du Nord (MacWilliams et al., 1982). Le HzB n’a pas été signalé chez les animaux affectés, et l’anémie semble se développer parce que les animaux affectés ont diminué les concentrations d’ATP RBC (Ogawa et al., 1987, 1989).
La méthémoglobinémie et l’anémie hémolytique HzB se produisent de façon aiguë lorsque de grandes quantités de cuivre sont libérées par le foie des ruminants qui ont accumulé des quantités excessives de cuivre hépatique suite à une augmentation de l’apport alimentaire (Brewer, 1987; Kerr et McGavin, 1991; Soli et Froslie, 1977). La toxicité du zinc résulte principalement de la consommation et de la rétention d’objets contenant du zinc dans l’estomac des chiens. Les sources de zinc comprennent des pièces de monnaie américaines frappées après 1982, du matériel métallique, des jouets et des onguents contenant de l’oxyde de zinc (Bexfield et al., 2007; Breitschwerdt et coll., 1986). Le ou les mécanismes par lesquels le zinc produit une anémie hémolytique ne sont pas clairs, mais le HzB a été reconnu dans certains cas cliniques (Bexfield et al., 2007; Hammond et coll., 2004; Harvey, 2001; Houston et Myers, 1993; Luttgen et coll., 1990). Une anémie par HzB a également été rapportée chez un chien à la suite d’une possible ingestion de naphtalène (Desnoyers et Hebert, 1995).
Des cas cliniques d’anémies hémolytiques HzB sont survenus après l’administration d’une variété de médicaments, y compris le bleu de méthylène chez les chats (Schechter et al., 1973) et les chiens (Fingeroth et Smeak, 1988; Osuna et al., 1990), la phénazopyridine chez le chat (Harvey et Kornick, 1976), l’acétaminophène chez le chat (Finco et al., 1975; Gaunt et coll., 1981; Hjelle et Grauer, 1986) et des chiens (Harvey et al., 1986; Houston et Myers, 1993), la méthionine chez les chats (Maede et al., 1987), la ménadione (vitamine K3) chez le chien (Fernandez et al., 1984) et la phénothiazine chez les chevaux (McSherry et al., 1966). L’application de benzocaïne sur une peau de chien enflammée peut entraîner une méthémoglobinémie et la formation de corps de Heinz (Harvey et al., 1979). Une anémie hémolytique corporelle de Heinz a été rapportée chez un chien qui avait été aspergé de musc de mouffette (Zaks et al., 2005). Une variété d’oxydants supplémentaires produisent des anémies hémolytiques HzB expérimentalement chez les animaux (Fertman et Fertman, 1955).
Les chats sont généralement reconnus comme l’espèce la plus sensible à la formation de HzB. Bien que les différences entre les espèces dans le métabolisme et l’excrétion de divers médicaments puissent expliquer en partie cette sensibilité accrue, l’Hb du chat semble généralement plus sensible à la dénaturation oxydative que l’Hb des autres espèces (Harvey et Kaneko, 1976b). La présence de 8 à 10 groupes réactifs SH par tétramère Hb chez le chat Hb peut le rendre plus sensible à l’oxydation (Mauk et Taketa, 1972); apparemment, aucune autre espèce ne possède plus de 4 groupes réactifs SH par tétramère (Snow, 1962).
Les HzB sont rarement reconnus dans les globules rouges de la plupart des espèces, mais sont fréquemment présents dans les globules rouges du chat en raison de la susceptibilité du chat Hb à former du HzB, combinée à une faible capacité de la rate du chat à éliminer le HzB des globules rouges (Jain, 1986). Même les chats normaux peuvent avoir un faible nombre de HzB (< 5%), et une augmentation du nombre de HzB a été observée chez les chatons nourris à base de poisson (Hickman et al., 1990), chez les chats nourris à des régimes alimentaires commerciaux doux-humides contenant du propylène glycol (Christopher et al., 1989; Hickman et coll., 1990), et chez les chats nourris à des aliments pour bébés contenant de la poudre d’oignon (Robertson et al., 1998). Une augmentation de la formation de HzB peut survenir chez les chats soumis à une anesthésie répétée au propofol (Andress et al., 1995; Matthews et coll., 2004). Une augmentation du nombre de HzB a également été documentée chez les chats atteints de diabète sucré, d’hyperthyroïdie et de lymphome (Christopher, 1989). Les chats diabétiques atteints d’acidocétose ont plus d’hématocrites HzB et inférieurs que les chats diabétiques non cétotiques (Christopher et al., 1995). Bien que la survie des RBC ait tendance à être raccourcie, l’anémie est soit absente, soit légère dans les conditions précédentes. Les réactions oxydatives impliquées dans ces conditions ne sont pas clairement définies.