LA CHARGE ELECTRIQUE
C’est en 1904 qu'elle fut mise en évidence par Hôber, au moyen de l’électrocataphorèse. Du sang rendu incoagulable était placé dans un tube en U à branches verticales aux extrémités desquelles plongeaient deux électrodes. Quand le courant passait, il voyait dans le champ électrique ainsi formé les hématies se déplacer vers le pôle positif, Il en conciuait qu'elles étaient dotées d’une charge électro-négative.
Nous avons reproduit, au laboratoire de physique de la Faculté de médecine de Bordeaux, ces expériences de cataphorèse en apportant cependant quelques modifications à la méthode de Hôber, destinées à éviter les phénomènes d’électrolyse de notre sang. Nous en donnerons plus loin la description. Ceci nous a permis de nous rendre compte du déplacement des globules vers le pôle positif et, suivant limportance de ce déplacement, d'étudier la charge électrique globulaire des différents sangs examinés.
Hôüber émettait la théorie suivante : « Les hématies sont en suspension par la force de répulsion réciproque due à leur charge électrique. La diminution de cette charge ou, à plus forte raison, leur décharge complète, ayant comme conséquence la diminution de cette force de répulsion, permettrait leur agglutination. »
Cette opinion devait être justifiée un peu plus tard par une constatation que fit Fahraeus. If établissait que le sang d'une femme enceinte sédimentait avec une grande vitesse et, parallèlement, que la charge électrique des globules appa-
raissait excessivement diminuée dans le tube à cataphorèse de Hôber.
Nous avons eu, de notre côté, la curiosité d'effectuer la même recherche chez deux femmes arrivées au neuvième mois de leur grossesse. Nous mentionnerons plus loin les résultats précis de nos observations, mais disons tout de suite que nous avons pu vérifier intégralement celles de
Fahraeus, à savoir :
a) que la charge électrique est très diminuée et peut-être même annihilée au cours de la gravidité; b) que la sédimentation au voisinage du terme est quatre lois plus grande que chez une femme non enceinte.
Origine de cette charge électrique.
Hunter avait déjà prouvé que cette charge des globules rouges dépendait de leur milieu d’origine, Des globules plongés dans une solution isotonique de sucre de canne conservent vitesse de sédiméntation propre qu'ils avaient dans leur milieu d'origine. D'autre part, et inversement, il montra que des globules rouges d'origines diverses, mis dans des plasmas déterminés, prennent une vitesse de sédimentation précisément égale à celle ‘des globules propres du plasma en expérience.
En collaboration avec notre camarade Delos, nous avons procédé au lavage d’hématies dans une solution isotonique de glucose par des centrifugations successives. Nous avons vu par la suite ces hématies sédimenter avec une vitesse comparable, dirons-nous, à celle qu’ils avaient dans leur milieu d’origine. ; ;
C'est qu'en effet la solution isotonique de glucose constitue un milieu excessivement peu ionisé et de ce fait à peu près incapable de modifier la charge électrique des globules.
Si, au contraire, nous lavons nos hématies dans une solution isotonique de NaCIl (sérum physiologique), nous sommes surpris de voir que ces hématies ne sédimentent que
De GA ie très lentement. Leur suspension est pour ainsi dire rendue Stable par le remplacement du plasma par la solution de NaCI, où plus exactement (nous le verrons) par leur lavage.
Rünnstrom avait bien remarqué l'influence inhibitrice des électrolytes sur la sédimentation et Iabbe avait noté que ces mêmes électrolytes faisaient croître, parallèlement à leur concentration, ja charge électrique des hématies.
Ainsi celle-ci dépend et varie avec les modifications phy- Sico-chimiques du milieu ambiant.
Ce milieu, le plasma, nous l’avons déjà dit, est d’une extrême complexité. Les différentes substances qu'il renferme en solution subissent, aussi bien les sels minéraux - que les protéines, des phénomènes de dissociation électrolytique. Ces protéines, de formule générale OH = R — H+, appelées ampholytes, ont la propriété de pouvoir libérer par dissociation électrolytique, soit des ions OH—, soit des ions H+. Ce sont des substances tampons qui comune libération d’anions OH et une élévation du pH vers l’alcalose par une libération de cathions H+. La prédominance de l’un de ces deux ions assure à la protéine considérée une charge électrique de tel ou tel signe,
Mais il existe une valeur de pH pour laquelle la dissociation en ions OH est exactement égale à celle en ion H+. Pour cette valeur-là du pH, qu’on appelle point isoélectrique, la protéine ne possède plus de charge électrique prédominante.
Nous nous excusons. de rappeler ici ces notions de physico-chimie pure, mais il nous a semblé utile de le faire avant de relater les importants travaux modernes dont nous avons pu prendre connaissance.
Quels sont donc les phénomènes qui entrent en jeu pour « créer » ét pour faire varier cette charge électrique globulaire ?
Lecomte du Noüy et l’école américaine font intervenir des phénomènes de tension superficielle. Grâce à celle-ci, il se formerait à la périphérie des globules rouges une couche
© NICOLAS, Pr
monomoléeulaire (couche molaire) des constituants du sérum, et en parliculier des protéines. Tout dernièrement, du reste (1938), Dervichiän et Machebœuf devaient prouver de la même facon l'existence d’une couche molaire de substances lipoïdiques autour des érythrocytes.
Pour plus de précision, qu'il nous soit permis de reproduire ici le texte de Lecomte du Noüy (1 :
« Il est probable que, dans certaines conditions, d’autres couches peuvent être adsorbées, mais que seule la première est polarisée et fortement adhérente en raison même de cette polarisation. Les couches successives, organisées, et en conséquence aisément entraînées, sont facilement séparées de leur support. Par exemple, des érythrocytes placés dans la solution de Ringer, doivent perdre leurs couches supplémentaires s’il y en a, mais retenir leur couche molaire, qui adhère très puissamment.
» Il est évident qu'une telle couche molaire de protéines orientées se comportera comme un condensateur et que toute réaction aflectant le fragile édifice moléculaire produira un changement dans la charge électrique du condensateur ainsi réalisé; il en résultera donc quelqu'un des phénomènes connus sous le nom d’agglutination, de précipitation, d'hémolyse. L’agglutination se produira, par exemple, dans les cas où un léger changement de charge superficielle intervient, par suite de faible réaction ou d’adsorption de substances de signe contraire. »
… Cette hypothèse de condensateur moléculaire a du reste été reprise par Devaux, et il nous a semblé intéressant de la rappeler.
On peut admettre, en effet, que les propriétés du globule rouge, son équilibre, dirons-nous, ne sont stables qu’en raison de la concentration quasi constante du plasma qui impose certaines proportions dans la répartition des différentes protéines dans cette couche molaire, et que la simple DEN Renan
(A) Lecomte du Noüy, ÆEquilibres superficiels des solutions colloïdales, Masson, 1929, p. 89,
Variation en plus ou en moins d'une de ces protéines suffit à modifier la charge du condensateur moléculaire.
Quoi qu'il en soit, et si l’on n'ose accepter cette théorie, on peut admettre que le plasma étant normalement alcalin, les ions négatifs en excès vont se fixer par adsorption sur la membrane des globules et leur communiquer leur charge.
Mais le protoplasma globulaire tient lui-même en solution des particules électrisées dues à la dissociation électroly-. tique de ses constituants. La différence de concentration ionique entre ces deux milieux créerait une charge électrique globulaire exprimable par :
e — K log | ® 1e
suivant la théorie de Nernst.
Mais ces ions négatifs ne sont pas les seuls à adhérer à la membrane globulaire. C’est seulement leur prédominance à son niveau qui lui conférerait sa charge électrique.
Rossier, en se basant sur des principes établis par Vlès et de Coulon, a bien mis en évidence la nature de cette charge. Plutôt que d'envisager les points isoélectriques des différentes protéines extraites du plasma et étudiées à l’état pur, ces auteurs déterminent par la cataphorèse les points isoélectriques des complexes protéiques existant réellement dans le sang. IIS trouvent #4 valeurs de pHi (1) correspondant sans doute à #4 complexes protéiques. Et par la situation de ces pHi dans l'échelle des pH, on peut admettre avec Rossier que « la charge électrique d’un globule dans un sang de pH 7,35 sera influencé par 2 groupes d'ions protéiques à actions antagonistes :
» 4° des ions chargés positivement dérivant d'au moins 2 complexes protéiques :
a) complexe protéique à point isoélectrique situé à pH 5,5 (point o);
{1) pHi = point isoélectrique.
Lo
b) complexe protéique à point isoélectrique situé en dessous de pH4; » 2 des ions chargés positivement dérivant d'au moins 2 complexes protéiques a) complexe protéique à point isoélectrique situé à pH 8 (assimilable au fibrogène); b) complexe protéique à pHi situé au-dessus de pH 12,5.
» La charge résultante de l’action de ces ‘divers ions protéiques sur un globule rouge sera celle d'un érythrocyte à l’état normal.
» Ilest en outre certain que la quantité de substance protéique formant ces divers complexes joue aussi un rôle quant à la charge électrique résultante du globule rouge » (,
Considérant alors le point & comme le point isoélectrique résultant total, il démontre que son élévation vers de forts pH a pour ellet une plus grande libération d'ions positifs de la part de ce complexe de base, et de ce fait une diminution de la charge électrique des hématies. Ceci se traduit par une accélération de la sédimentation. Inversement, l’abaissement de ce point x devait amener un ralentissement de la sédimentation par libération plus grande d'ions négatifs.
Rossier a établi un tel parallélisme entre les variations du point & et les variations de la vitesse de sédimentation que ses courbes permettraient de déduire de la V.S. le niveau du point isoélectrique résultant total du plasma.
I n’est pas douteux que ce point « dépend, en une certaine mesure, des proportions dans lesquelles les différents complexes protéiques sont en présence dans le plasma. Nous rejoignons ici les constatations qu'avaient faites Hôber et Mond, à savoir que des globules rouges en suspension dans une solution de globuline à 5 p. 100 descendaient en trente minutes de 51 millimètres et dans une solution d’albumine à 5 p. 100 de 1 millimètre, alors que, dans un mélange de ces
(4) Déplacements des points isoéleciriques du plasma et variations de la V.K$., Archives de: physique biologique, 1926, p. 224,
deux solutions .à parties égales la chute n'était que de 4 millimètres.
Précisément à cause de la situation de leur point isoélectrique respectif dans l'échelle des ‘pH, la tendance à la formation d'ions OH est plus forte avec l’albumine, qui, en réaction neutre, donne des anions très bien adsorbables, qu'avec la globuline. «Il en résulte, disent-ils, que la charge électronégative des hématies est plus forte dans une solution d'albumine, plus faible dans une solution de globuline, et encore plus faible dans une solution de fibrinogène. Il en résulte encore que la charge, dans un mélange d’albumine et de globuline, est d'autant plus faible que la globuline est en excès. »
Aussi bien auraient-ils pu ajouter qu’elle est encore plus faible quand le taux de fibrogène augmente, ce que DrOMYENE à la fois les deux faits suivants : |
1° la défibrination diminue fortement l'instabilité d’un sang de femme gravide (Linzenmeïer):
2° le fibrinogène, grâce à la situation de son pHi = &, c'est-à-dire par son aptitude à la libération d'ions H*, doit avoir une importance plus grande que les autres protéines dans la décharge des érythrocytes.
Toutes les fois, donc, qu'il y aura des variations de la teneur du sérum en albumines, il se produira des modifications globulaires. C’est ce qu'on observe en réalité au cours de certains événements physiologiques et pathologiques.
L'enfant à sa naissance a très peu d’albumines dans son sérum, un point isoélectrique très bas et une V.S. très lente. Au contraire, la mère a eu tout d’abord au cours de sa grossesse un point & très élevé : 7,5 et même 8, et une VS. très grande. On sait que cette V.S. ne revient à la normale que près d’un mois après en temps nécessaire pour rétablir à la fois l'équilibre protéinique du sang et le pHi à son niveau normal.
Les femmes ont un pHi plus élevé que celui des hommes,
