CHAPITRE III

LES MECANISMES DE L'HEMOLYSE ROLE DES LIPOIDES

Après cette rapide étude sur les lipoïdes, nous allons rappeler les principaux phénomènes de l’hémolyse.

On sait que l’on entend par hémolyse la libération de l’hémoglobine des globules rouges sous l'influence de divers agents avec destruction plus ou moins complète des stromas globulaires. L’hémolyse la plus simple à étudier consiste dans l’action de l’eau distillée sur le sang: presque instantanément on voit se produire une diffusion de l’hémoglobine et on constate la disparition des hématies. Il s’agit alors d’une hémolyse en milieu hypotonique, et de fait, si l’on étudie l’action sur les globules rouges de solutions de plus en plus concentrées de substances telles que le chlorure de sodium, on €constate, en partant de l’eau distillée, que pour une concentration déterminée, l’hémolyse ne se produit plus. La solution est alors isotonique et pour un sang normal son point de congélation est égal à celui du sérum sanguin. D'autre part il existe une deuxième variété d’hémolyse qui se produit même en milieu isotonique sous l'influence de substances dites hémolytiques ou hémolysantes et qui sont soit des substances chimiquement définies comme la saponine, l’oléate de soude, ete... soit des produits biologiques dont la mature chimique est complexe et mal connue, comme l'extrait de tête de sangsue, les venins, les toxines bactériennes, les sérums hémolytiques. De ces variétés d’hémolyse c’est l’hémolyse en milieu salé hypotonique que l’on utilise dans la

pratique courante du laboratoire pour étudier la résistance globulaire.

Quel est le rôle des lipoïdes, et plus particulièrement du cholestérol dans ces phénomènes d’hémolyse, qu'il s'agisse d’hémolyse hypotonique ou d’hémolyse chimique ?

I1 à été envisagé à plusieurs point de vue que mous examinerons successivement, mais auparavant, pour comprendre le rôle propre des lipoïdes dans ces phénomènes de diffusion hémoglobinique, nous commencerons par exposer comment à l’heure actuelle on en conçoit le mécanisme.

La première explication proposée a été d'ordre physique. Tout était ramené à une diffusion de l’hémoglobime, soit par éeclatement des globules rouges, soit par distension des pores de leur membrane en vertu des lois de l’osmose qu'avait étudiées de Vries en 1889 (18) sur les feuilles du Tradescantia discolor. Dams cette hypothèse le globule rouge est comparé à une vésicule creuse, le stroma contenant à son intérieur une solution de sels et d’hémoglobine. La paroi globulaire est assimilée à une membrane semi-perméable. Plonge-t-on les globules rouges dans une solution hypotonique, l’eau afflue de l’extérieur vers l’intérieur du globule pour essayer de rétablir l'équilibre avec le milieu ambiamt jusqu’au moment où la membrane distendue par un excès de Jiquide éclate pour laisser échapper son contenu. L'expérience n’a pas démontré la réalité de cette conception. Tout d’abord, le microscope n’a jamais permis de saisir l’existence de cet éclatement: toutefois Comandon et de Fonbrume (19) ont noté cinématographiquement que l’hémolyse par les solutions hypotoniques, se fait comme s’il y avait un éclatement d’une paroi emtourant l’hématie: on voit sortir brusquement du glo-

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bule rouge un liquide coloré par l’hémoglobine. On constate d’abord une déformation du globule rouge, puis une secousse qui l’anime, ensuite la sortie d’un nuage coloré. Or, cette constatation est en contradiction avec de nombreuses constatations antérieures, et d'autre part il faut noter que le globule rouge déformé après cette expulsion d’hémoglobine reste quelque temps coloré.. Les phénomènes sont donc beaucoup moins simples qu’on pourrait le croire au premier abord.

De fait, le globule rouge est une cellule formée d’un protoplasme qui me peut être assimilé à une solution enfermée dans une membrane. De plus, divers procédés ont permis de fragmenter les globules rouges (chaleur, liquides hypotoniques, lymphe (20) sérosités (21) et ces fragments restent également colorés quelque temps, indiquant ainsi l’existence d'un protoplasma homogène auquel l’hémoglobine est intimement mélangée.

A la motion d’une membrane semi-perméable, on a voulu ensuite substituer celle d’une membrane virtuelle constituée par une condensation protoplasmique périphérique composée de complexes colloïdaux et analogue aux membranes plasmatiques végétales de Pfeffer et de de Vries qui ne sont pas des membranes histologiques. L’hémoglobine se trouverait dans les globules à Pétat de combinaison physico-chimique. L'hémolyse s'expliquerait alors non seulement par la concentration moléculaire et par la pression osmotique qui y jouent certainement un rôle, mais également par l’état de dissociation ionique de la solution. La perméabilité de la membrane sera variable et elle résultera de la réaction des ions de la solution sur les complexes colloïdaux qui la constituent. D'ailleurs la présence de cette membrane n’est pas indispensable pour comprendre le mécanisme de l’hémolyse, et les phénomènes peuvent tout

aussi bien s'expliquer si l’on admet que la masse du globule rouge est formée de complexes colloïdaux diversement combinés. Or, on sait, d’après les expériences de Hofmeister (22), de Pauli (23), de Nolf (24, 25, 26), que l’imbibition de disques de gélatine em solution hypotonique dépend mon seulement de la concentration moléculaire de la solution, de l’état de dissociation des ions, mais encore de la qualité des ions en présence, c'est-à-dire de la nature du sel employé. Dans l’imbibition par les solutions salines, c’est surtout la nature chimique de l’amion qui compterait. Lorsqu'il s’agit de pseudo-solutions colloïdales, ce serait surtout celle du cation (Loeb 27). En vérité, dans la pratique, et surtout en ce qui concerme les solutions salimes, les différences d’imbibition des tissus par les sels sont relativement minimes pour une même concentration moléculaire et il faut des mesures minutieuses pour constater que des solutions isotoniques entre elles de sels différents, n’ont pas rigoureusement le même pouvoir hémolytique. Néanmoins il était utile de rappeler cette conception qui tient compte de la nature chimique des substances hémolysantes et des globules hémolysés et qui permet de comprendre plus facilement une autre explication de l’absorption de l’eau par les cellules et en particulier par les globules rouges qu’ont donnée Mayer et Schæffer (28). Ces auteurs ont envisagé la question à un autre point de vue: considérant seulement l’imbibition des cellules par l’eau distillée ils omt étudié le phénomène en fonction de la composition cellulaire. Et ici, nous commençons à toucher directement au problème qui nous intéresse: Mayer et Schæffer ont montré que le protoplasma cellulaire contient des sels, des hydrates de carbone, des albuminoïdes et des lipoïdes qui se trouvent à l’état colloïdal. Les complexes albumi-

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noïdes sont des colloïdes hydrophiles: ils se présentent le plus souvent à l’état de gels, c’est-à-dire de pseudosolutions colloïdales homogènes à grains agglomérés. Quant aux graisses et aux lipoïdes on sait que quand ils sont isolés ils ne peuvent se mélanger à l’eau ; bien plus, quand ils prennent part à la constitution de complexes, ils empêchent ordinairement la liaison du colloïde avec l’eau. Or, parmi les lipoïdes le cholestérol jouit d’une propriété inverse : incorporé à des substances non miscibles à l’eau, il leur donne le pouvoir de s’imbiber d’eau. Dans le protoplasma, on trouve des corps miscibles à l’eau, sels et albuminoïdes, et des corps non miscibles à l’eau, composés d'acides gras et cholestérol. Or, cholestérol et acides gras sont réciproquement solubles et l’on à vu qu’un mélange de corps gras non miscibles à l’eau, lui devient accessible avec le cholestérol. C’est la présence du cholestérol et sa plus ou moins grande quantité relative qui règleront le pouvoir d’imbibition du protoplasma.

C’est ce que Mayer et Schæffer ont exprimé sous la forme du rapport cholestérine ou coefficient lipocytique.

acides gras

Plus un protoplasma qui renferme des lipoïdes contient de cholestérol, plus il peut s’imbiber d’eau. Appliquant cette découverte à l’hémolyse, les mêmes auteurs ont constaté que les globules rouges d'animaux d’espèces différentes sont d'autant plus facilement hémolysés dans les solutions salées hypotoniques, que leur coefficient lipocytique, toujours le même pour une même espèce, est plus élevé. C’est ainsi que les globules du mouton dont le coefficient est 44 sont beaucoup moins résistants que les globules du chien dont le coefficient est 30. En vertu de ces constations om voit que le rôle du cholestérol dans lJ’hémolyse par les solutions salines hypotoniques

est un rôle favorisant, au moins quand ce corps est considéré comme constituant cellulaire.

Par conséquent, dans l’hémolyse par l’eau distillée et par les solutions salines hypotoniques, on voit agir en premier chef un facteur extérieur, la concentration moléculaire et, par suite, la tension osmotique du milieu liquide où baïgnent les hématies. Vient ensuite une interaction entre les ions dissociés de la solution ambiante et les complexes colloïdaux qui constituent l’hématie. Enfin, un facteur intérieur favorise l’hémolyse, c’est la richesse relative de l’hématie en cholestérol par rapport aux acides gras. Il ne s’agit, remarquons-le, que d’une richesse relative et la quantité absolue de cholestérol ne saurait entrer en ligne de compte, pour «expliquer la diminution ou l’augmentation de la résistance globulaire dans cette hémolyse spéciale. Si par conséquent le cholestérol paraît, dans cette variété d’hémolyse, exercer un pouvoir hémolysant c’est seulement en fonction de la teneur du globule rouge en corps gras. Notons, d'autre part, qu'ici le cholestérol est considéré en sa qualité de constituant cellulaire. Or, les constituants cellulaires ont une valeur fixe pour une même variété de cellules, et dans les circonstances pathologiques il y a peu de chances, ainsi que Grigaut (3) l’a constaté pour le cholestérol des hématies, pour que cette constitution cellulaire soit modifiée. Le rôle hémolysant du cholestérol ainsi envisagé, et seulement à l’égard de l’hémolyse hypotonique, n’est donc certainement en pathologie qu’un rôle de second plan. Dans ces conditions en effet, ainsi que l’a également démontré Grigaut, les variations du cholestérol ne portent guère que sur le plasma ou sur le sérum.

Avant d'aborder les variations de la résistance globulaire en fonction du cholestérol plasmatique ou sérique,

voyons comment se comportent les hématies dans l’héinolyse par les corps chimiques et par les sérums héinoÏysants.

Parmi les substances chimiques on à étudié en premier lieu les acides et les bases dilués. On à constaté que ces différents corps produisent l’hémolyse en solutions hypotoniques et qu'ils sont surtout hémolysants en solutions faiblement concentrées, comme l’àa démontré en particulier Zachariadès (29) dans ses études sur la gélatine et sur le tissu conjonctif. Le mécanisme de l’hémoiyse par les acides et les bases dilués se rapprocherait ainsi de l’hémolyse par l’eau distillée et par les solutions salines de diverses concentrations.

Une deuxième catégorie de corps hémolysants est en rapport direct avec la teneur des globules rouges en corps gras: ce sont les solvants des corps gras, alcools, éthers, aldéhydes, acétone, chloroforme, essences, telles que Benzol, xylol, etc... En ce qui concerne les alcools, le pouvoir hémolysant augmente avec le nombre des atomes de carbone que contient la molécule et cette progression est parallèle à celle de la solubilité des alcools dans les corps gras. L'hémolyse se comprend facilement dans ce cas particulier par la dissolution des lipoïdes et par la destruction du complexe que forment le pigment hématique, les lipoïdes et les albuminoïdes du Stroma globulaire. Cette question a été étudiée en par. ticulier par Gryns (30) au moyen d’alcools monoatomiques, de l’éther, de la glycérine et de l’urée.

Il en est exactement de même pour l’hémolyse par les sels biliaires, les savons et les acides gras. On connaît le pouvoir hémolytique très énergique de la bile, et l’on sait qu’il est dû aux acides et aux sels biliaires qui y sont contenus. Parmi les savons, on a spécialement étudié l’oléate de soude, dont l’action est extrêmement in-

téressante, car elle ressemble à celle des sérums hémolytiques : elle est empêchée par la sérum-albumine et par les sels de chaux ; le mélange inactif de sérum-albumineoléate de soude est réactivé par l’adjonction de traces d'acide oléique. Or, ce mélange réactivé perd par chauffage à 56° son pouvoir hémolytique. C'est ce qui ressort en particulier des expériences de Von Liebermamn cité par Ambard (31). Il se comporte donc comme une véritable diastase, et nous aurons l’occasion de revenir sur ce point en rappelant les études qui ont été faites sur certains venins et sur certains sérums hémolytiques. Ambard, dans Particle cité plus haut (31) attire lattention sur la présence et l’action des savons dans le sang : (on sait que... le sérum contient des savons (0,5 à 0,6 % d’après M. Abderhalden). Or, d’après des expériences assez récentes, il est acquis que cette concentration des savons est suffisante pour hémolyser très fortement les globules rouges. Tout sérum, par le fait même qu’il contient des savons, devrait donc être hémolytique. » L'auteur attribue aux albumines l’action protectrice du sérum contre les savons hémolysants.

L'urée à une action hémolytique bien spéciale. Elle laisse diffuser l’hémoglobine des hématies quelle que soit la concentration de sa solution. Mais, dit Jolly (43, p. 443) & Si à une solution d’urée, on ajoute 0,9 p. 100 de chlorure de sodium, de façon à réaliser une solution isotonique avec le sérum sanguin, les globules rouges, ajoutés à ce mélange, sont conservés.

On peut remplacer le chlorure de sodium par d’autres sels et les globules rouges ajoutés seront encore conservés si la concentration moléculaire de la solution reste la même. Il me s’agit pas là d’une action neutralisante, mais d’un phénomène analogue à celui que l’on produirait si on ajoutait à la solution salée isotonique, au lieu d’urée, un peu d’eau distillée. Si, en effet, on répète

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l'expérience en faisant des solutions salines de concentration décroissante, contenant chacune la même quantité d’urée, et auxquelles on ajoute la même quantité d’un échantillon de sang, l’hémolyse commencera dans la solution limite, exactement comme dans l'expérience témoin, dans laquelle l’urée n’a pas été ajoutée. L'urée agit donc, au moins en apparence, exactement comme l'eau distillée. Comme elle, en effet, elle pénètre rapidement ies globules ».

Reste à envisager, parmi les hémolysants chimiques, la classe des glycosides tels que saponine, solanine, digitaline. Si l’on considère en particulier la saponine qui à été Le plus étudiée, on constate que l’action hémolysante de ce corps est l’inverse de celle des solvants des corps gras, au moins en ce qui concerne le cholestérol: ainsi que Ransom (32) l’a découvert en 1901, cette action est suspendue par le cholestérol. C’est un point sur lequel nous reviendrons en détail quand nous étudierons le pouvoir anti-hémolytique de c<e corps. Souliemons également dès maintenant comme nous le verrons plus loin, que dans les ictères hémolytiques, la résistance globulaire est normale pour la saponine alors qu’elle est diminuée pour les solutions salines hypotoniques, et que, par contre, dans les ictères d’origine hépatique, c’est l'inverse qui se produit (May 33).

Passons maintenant à l’hémolyse biologique en envisageant tout d’abord la destruction elobulaire par les diastases, les toxines animales, végétales, et microbiennes. Elle est peu intéressante au point de vue qui nous concerne. En effet, dans les diverses expériences qui ont été faites sur leur action hémolytique, le rôle des lipoïdes ou bien n’a pas été étudié, ou bien passe tout à fait au second plan. Par exemple, pour la toxine

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staphylococcique (Van de Veldt 34), Schur (35) la toxine tétanique (Madsen 36, Arrhenius et Madsen 37), on à signalé l’action empêchante de l’ovalbumine, l’action favorisante du chlorure de calcium. En ce qui concerne le cholestérol, les auteurs n’ont généralement étudié, comme nous le verrons ultérieurement que son rôle protecteur antitoxique à l’égard des toxines microbiennes. Il en est de même pour les toxines végétales, telles que la ricine, l’abrine, la robine, dont la nature chimique est indéterminée. Par contre le pouvoir hémolytique des venins et en particulier du venin de cobra à donné lieu à des travaux importants sur ses relations avec les lipoïdes.

Nous rappellerons avant tout à cet égard, les travaux de Kyes (38), (39). Kyes à montré que le venin de cobra ne devenait hémolysant qu’en présence de sérum frais ou du produit de laquage des globules de l’animal en expérience et que la substance activante est la lécithine. Retenons ce fait particulier : la lécithine existe dans les hématies, or les hématies déplasmatisées ne sont pas hémolysées par le venin de cobra, autrement dit le venin ne peut pas former de complexe hémolysant directement avec la lécithine globulaire. Il y a donc là, soit dit en passant, une différence essentielle entre le rôle de la lécithine dans l’hémolyse par le venin de cobra, et celle du cholestérol dans l’hémolyse par l’eau distillée : dans cette dernière en effet on se rappelle Le rôle important du cholestérol globulaire et plus particulièrement celui du coefficient lipocytique.

Abordons enfin le chapitre de l’hémolyse par les sérums hémolytiques. On sait que d’une façon physiologique, les sérums animaux normaux sont plus ou moins hémolysants pour les hématies d’animaux d’espèce