Les transfusions sanguines entre les animaux et les hommes.

20 janvier 2015

Bienvenue dans le blog de trois élèves de première scientifique. Ce blog est dédié à notre TPE, dans lequel nous allons parler des transfusions sanguines ainsi que des greffes entre les hommes et les animaux. En effet, tout le monde connaît les transfusions et les greffes chez les hommes, cependant, personne n’est réellement renseigné sur ces dons entre deux espèces différentes ! C’est pour cela que nous allons vous en parler, en se posant la question suivante:

 

Pouvons nous guérir l’Homme à l’aide de cellules animales ?

Les transfusions sanguines entre les animaux et les hommes. dans Transfusions entre les Hommes et les animaux thr8azvong

Nous remercions sincèrement:

-M. Walter, médecin généraliste qui nous a renseigné sur les transfusions entre les hommes.

-Une vétérinaire du centre vétérinaire des Docteurs Cadre de Savigny sur Orge. Elle nous a renseigné sur les transfusions entre les animaux.

-Nos professeurs M. Roux et M. Coupel qui nous ont suivis et aidés tout le long de notre TPE.

TPE réalisé par BONNET Anastasia, BOUCHEZ Alexandre  et SIEYE Antonin

Partie I

19 janvier 2015

Qu’est ce que la transfusion ?

 

Une transfusion sanguine est une opération consistant à injecter du sang par perfusion intraveineuse.

A°) Pourquoi transfuse t-on ?

 

Il existe plusieurs raisons pour lesquelles les médecins sont obligés de transfuser. Tout d’abord, une personne peut être contrainte à être transfusée afin de restaurer le nombre de cellules sanguines, suite à une perte de sang considérable. Certaines blessures, comme une chute grave entraînant une forte perte de sang ou encore une femme perdant beaucoup de son sang lors de son accouchement, sont des exemples d’urgences nécessitant une transfusion sanguine pour récupérer le sang perdu.

Ensuite, nous pouvons noter que certaines personnes ont besoin d’une transfusion sanguine afin d’aider leur organisme à maintenir leur intégrité. En effet, les individus ayant un déficit d’hématies, de plaquettes ou encore de leucocytes doivent avoir une transfusion sanguine permettant à leur organisme de retrouver leur intégrité.

Enfin, il existe une maladie entraînant une perte de sang excessive. En effet l’hémophilie est une maladie provoquant des hémorragies importantes dès lors que le malade se coupe ou se blesse. Une petite blessure pour une personne en bonne santé peut entraîner une énorme perte de sang chez les hémophiles. C’est une maladie héréditaire qui fait que le sang est dans l’incapacité de coaguler, c’est-à-dire que le sang ne s’agglutine pas. Le sang ne forme donc pas de caillots, ce qui empêche l’arrêt de la perte de sang. Les hémophiles sont donc très souvent transfusés afin de maintenir la quantité de sang dans leur corps.

 

B°) Comment vérifier la compatibilité du sang ?

 

Lorsque l’individu doit être transfusé, peu importe la cause, il faut vérifier la compatibilité de son sang. Pour ce faire, il faut effectuer un test de compatibilité. Ce test consiste à faire interagir les anticorps d’un groupe sanguin avec les globules rouges d’un autre. Les groupes sanguins se déterminent selon leurs protéines de surface. Pour les groupes sanguins il s’agit de sucres, ou de glycoprotéines. En effet, un individu de groupe A n’aura pas les mêmes glycoprotéines que l’individu de groupe O. Chaque groupe sanguin possède un motif composé d’un fucose, de deux galactose d’un acetylgalactosamine et d’un acetylglucosamine. Cependant, le groupe A possède un acetylgalactosamine de plus (que l’on appelle marqueur A) et le groupe B d’un galactose de plus (que l’on appelle marqueur B). Cette légère différence va aboutir à des groupes sanguins de protéines différentes, et donc à des antigènes différents. Nous pouvons noter que le groupe AB possède les marqueurs des groupes sanguins A et B et que le groupe O n’en possède aucun.

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Revenons à notre test de compatibilité.

Tout d’abord, nous prélevons un peu du sang du futur transfusé, pour obtenir les hématies le constituant ; il s’agit des globules rouges. Ensuite, les médecins spécialisés dans les transfusions installent sur une plaquette le sang du patient ainsi que des anticorps anti-A et anti-B. Le but de ce test est de reconnaître le groupe sanguin de l’individu afin de pouvoir lui transfuser du sang compatible. Les médecins vont faire interagir les anticorps et les hématies du patient. Lorsque l’anticorps va être en contact avec le globule rouge d’un groupe sanguin différent que lui, les deux sangs vont s’agglutiner et vont coaguler (Voir la deuxième photo de l’expérience). S’il se trouve qu’ils sont de même groupe, il ne se passera rien. Nous avons réalisé l’expérience « ABO-Rh Blood Typing  with synthetic blood» qui nous a permis de voir que le sang coagulait lorsqu’il était en contact d’un anticorps qui détruit ses antigènes.

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TPE Expérience 02

 

Cette modélisation nous permet de simuler le test permettant de connaître le groupe sanguin du patient afin de lui transfuser un sang compatible. Nous verrons plus tard que transfuser un sang incompatible aura des répercutions graves pour l’individu.

Ce test peut fonctionner car les anticorps sont différents selon les groupes. Les anticorps sont produits par les leucocytes (globules blanc) dont il existe 3 sortes : les granulocytes, les lymphocytes et les monocytes. Les lymphocytes jouent un rôle majeur dans les réactions immunitaires en fabriquant les bons anticorps. En effet, les globules rouges du groupe sanguin A possèdent des antigènes A, ceux du groupe B des antigènes B, ceux du groupe AB des antigènes A et B alors que ceux du groupe O ne contiennent aucun antigène. Les lymphocytes fabriquent donc des anticorps permettant de détruire les antigènes différents de leur groupe.

Les anticorps sont des glycoprotéines de la famille des immunoglobulines formées de 4 chaînes polypeptidiques: 2 chaînes lourdes identiques d’environ 60 kDa (en bleu) et 2 chaînes légères également identiques de 25 kDa(en vert).

1 kDa correspond à 1,66×10-21g. Une chaîne de 1 kDa correspond approximativement à 8,42 acides aminés et à 136 atomes.

Ces quatre chaînes sont reliées entre elles par un nombre variable de ponts disulfures (en rouge) assurant une flexibilité de la molécule.

Sur cet anticorps figure une région variable. Cette région est constituée de quatre fragments, situés deux sur les chaînes de gauche et deux sur les chaînes de droite. Il s’agit des parties VH en bleu et VL en vert, les couleurs de ces parties sont un peu plus prononcées, pour mieux les reconnaître. Ces quatre parties sont capables de reconnaître les antigènes et de se lier de façon spécifique à ceux-ci.

L’autre partie est constante, elle est composée de tous les autres fragments qui ne constituent pas la région variable. La région constante est le support de la fonction effectrice de l’anticorps: c’est elle qui commande le blocage, la destruction ou encore la stimulation de la cible, donc de l’antigène.

Anticorps

Anticorps

 

On retrouve dans le sang de chaque individu des anticorps spécifiques qui agissent contre des antigènes qu’ils ne possèdent pas. Ainsi une personne de groupe B développera naturellement des anticorps anti-A tout comme un individu de groupe A fabriquera des anticorps anti-B. Une personne du groupe O, elle, développera des anticorps anti-A et des anticorps anti-B. Nous pouvons noter que l’individu de groupe AB ne développe aucun anticorps et peut recevoir du sang de n’importe quel groupe. Ces anticorps sont présents chez tous les individus, sauf chez le nouveau-né.

Dans le système Rhésus, il n’y a pas d’anticorps présents naturellement. Ils n’apparaissent, en règle générale, qu’après une première sensibilisation, par grossesse ou transfusion sanguine.

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Anticorps et Antigènes

C) Quels sont les risques de la transfusion ?

Bien évidemment, la transfusion sanguine est risquée. En effet il existe deux types de risques. Il y a les risques de contamination, ou infectieux et les risques immunologiques, qui sont plus complexes.

 1) Risques infectieux

Les risques de contamination sont les plus répandus mais ils sont facilement curables.Les progrès dans le dépistage des maladies virales ont permis de diminuer considérablement le risque de contamination.

Des scientifiques ont réalisé des recherches et ont donné une estimation sur ces risques sur la période de 2009 à 2011.

-Hépatite C : 1 pour 14 000 000 dons  soit 1 don infecté tous les 4 à 5 ans,

-Hépatite B : 1 pour 1/1 900 000 dons, soit 1 à 2 dons infectés par an

-Sida : 1 pour 2 500 000 dons,  soit 1 don infecté  par an,

-Bactéries : 1 pour 250 000 produits transfusés.

-Creutzfeldt-Jakob : Bien que le risque de se faire contaminer est très rare, il reste possible d’attraper cette maladie par transfusion sanguine.

2) Risques immunologiques

Ces risques là sont répandus, mais devraient être évités. En effet, il existe trois types de risques immunologiques, dont deux sont dus à l’erreur humaine.

- l’incompatibilité transfusionnelle érythrocytaire : cette incompatibilité ne devrait pas exister, tout simplement car elle est due à l’injection d’un sang incompatible. En effet, cette maladresse devrait être évitée à l’aide du test réalisé que nous avons détaillé et exécuté précédemment. Cette transfusion va aboutir à la destruction des globules rouges du receveur. Ce phénomène est appelé hémolyse, l’hémoglobine constituant l’hématie, ou globule rouge, se libère et circule dans le plasma sanguin.

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Le phénomène de l’hémolyse se présente sous cette forme. Comme nous le voyons dans l’image ci-dessus, à gauche, l’anticorps anti-A va se fixer sur l’antigène A. Il se passe la même chose à droite avec un antigène B et un anticorps anti B.

-l’accident ABO : Cet accident est très grave, et il est toujours du à l’erreur humaine car il est parfaitement évitable. Dans cet accident, deux types d’incompatibilité peuvent être observées:

Tout d’abord nous pouvons observer l’accident mineur, cet accident consiste à injecter un produit sanguin contenant un anticorps ABO puissant (hémolysine) dirigé contre un antigène présent chez le receveur. La réaction à suivre est la même que celle pour les incompatibilités érythrocytaires. En effet, les anticorps transfusés vont chercher les hématies du patient et vont les détruire, c’est-à-dire, encore une fois, une hémolyse.

Ensuite nous pouvons observer l’accident majeur, le patient reçoit des hématies porteuses d’un antigène ABO  contre lequel il possède l’anticorps. A la différence des incompatibilités érythrocytaires, aucune hémolyse ne se produira. Cependant, les anticorps du receveur vont se fixer sur la plaquette transfusée, ce qui va réduire considérablement sa durée de vie. Il y aura alors une inefficacité transfusionnelle.

-l’incompatibilité leuco-plaquettaire : C’est le seul risque qui n’est pas du à l’erreur humaine. Il est grave, mais heureusement très rare. Cette incompatibilité est due à la présence d’anticorps anti HLA chez le donneur ce qui peut aboutir à un œdème pulmonaire, c’est à dire, au gonflement des poumons.

Partie II

18 janvier 2015

La transfusion sanguine entre

les Hommes

 

A°) Histoire de la transfusion sanguine :

 

Suite à l’échec d’une transfusion entre un agneau et un homme au XVIIème siècle, les scientifiques de l’époque ont réalisé beaucoup de recherches afin de réussir leurs prochaines transfusions.

Jusqu’en 1900, les transfusions sanguines d’homme à homme ne prenaient en compte ni les groupes sanguins ni le rhésus.

La découverte des groupes sanguins est due à Karl Landsteiner. Lors de ses premières expériences de transfusions sanguines, il avait remarqué qu’en mélangeant certains sangs, les réactions n’étaient pas les mêmes. En effet, parfois on observait une agglutination d’hématies alors que d’autre fois, non.

Il fit publier les résultats de ses recherches et sa découverte des trois premiers groupes sanguins en 1900. Il les appela : I, II et III. Le groupe IV a été découvert l’année suivante. Plus tard, ils seront nommés dans l’ordre A, B, O et AB.

 

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B°) Composition du sang humain :

 

Le sang est composé de :

-Plasma : c’est la partie liquide du sang. Il est formé d’eau (95%), de sels minéraux, de sucres, d’hormones et de protéines. Le plasma permet de transporter tout les autres éléments présents dans le sang (globules rouges, globules blancs et plaquettes). Le plasma représente 55% du volume total du sang.

 

-Globules rouges (ou hématies) : Ils transportent de l’O2 depuis les poumons vers les tissus et cellules du corps, grâce à l’hémoglobine. De plus, les hématies transportent le CO2 fabriqué par les cellules sous forme de bicarbonate, jusqu’aux poumons, où elles transforment de nouveau le bicarbonate en CO2. Ce sont les globules rouges qui donnent au sang sa couleur rouge. Les globules rouges vivent environ 120 jours et sont très flexibles pour pouvoir se déplacer partout dans l’organisme. Dépourvues de noyaux, ces cellules ne peuvent pas se multiplier. Elles sont produites au niveau de la moelle osseuse et détruites au niveau de la rate et du foie. Environ 250 milliards sont fabriquées par jour, soit plus de 2 millions de cellules détruites et fabriquées chaque seconde, en fonction de l’activité physique et donc du besoin de l’organisme en dioxygène. Le sang contient entre 4 et 6 millions de globules rouges par mm3

 

-Globules blancs : Ils protègent notre corps des agressions (virus, parasites, bactéries…). Ils sont 1000 fois moins nombreux que les globules rouges. En cas de maladie, ils se multiplient pour mieux se défendre. Contrairement aux globules rouges, les globules blancs sont dotés de noyaux. Ils mesurent entre 6 et 15 microns et le sang contient 6.000 à 8.000 globules blancs par mm³. Il existe 3 différents types de globules blancs, les granulocytes (ou polynucléaires), les lymphocytes et les monocytes. Chaque type est important au sein du système immunitaire et participe à la protection contre les agressions d’organismes extérieurs.

 

-Plaquettes : Ce sont de petites cellules dépourvues de noyaux qui empêchent les hémorragies et forment un caillot sur un vaisseau blessé, c’est la coagulation. Le sang se modifie et prend l’aspect d’une gelée. Chaque jour, l’organisme en fabrique près de 500 milliards. Elles ont une durée de vie d’une dizaine de jours et sont fabriquées dans la moelle osseuse rouge. Elles mesurent entre 2 et 3 microns.

 

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Lors d’une transfusion, on apporte que les globules rouges ou les plaquettes. On ne transfuse pas les globules blancs, car ils sont trop différents d’un individu à l’autre (système HLA), donc très rarement compatibles.

 

C°) Les groupes sanguins :

 

Le système ABO permet de classer les différents groupes sanguins. Ces groupes sanguins sont au nombre de quatre (A,B,AB et O) et se différencient par la présence, l’absence ou la combinaison des antigènes A ou B à la surface des globules rouges.

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Le système rhésus dépend de la présence ou de l’absence d’un autre antigène (protéine D), on ajoute un + en cas de présence de cette protéine à la lettre du groupe sanguin, et un – en cas d’absence.

Il existe aussi le système Kell, basé sur une autre protéine présente sur les globules rouges. C’est un systéme indépendant du systéme ABO. Une personne qui possède ce facteur est appelée Kell positif, sinon elle est appelée Kell négatif.

 

 

D°) Déterminer un groupe sanguin :

 

Nous avons réalisé la modélisation d’un test de reconnaissance de groupe sanguin dans la partie I. Vous pouvez y retourner si vous avez oublié la procédure de cette expérience !

Ainsi, le sang issu du groupe sanguin A s’agglutinera avec les sérums Anti-A et Anti-AB, tandis que le sang issu du groupe sanguin B, s’agglutinera avec les sérums Anti-B et Anti-AB. De plus, le groupe sanguin AB s’agglutinera avec tous les sérums Anti-A, Anti-B et Anti-AB, tandis que le groupe sanguin O ne s’agglutinera avec aucun sérum. Pour déterminer le facteur rhésus, on utilise un sérum appelé Anti-D, si le sang s’agglutine, la personne est Rh+, sinon elle est Rh-.

Ce test permet de montrer que le contact entre deux sangs incompatibles aboutit à la coagulation de ceux-ci. Nous pouvons conclure que ce test permet aux médecins d’identifier les groupes sanguins des différents patients afin d’éviter les réactions, quelles qu’elles soient.  

E°) La transfusion sanguine :

 

La transfusion sanguine est une opération qui consiste à transférer, au moyen d’une injection par intraveineuse, du sang dans l’organisme d’un patient. Généralement, le sang utilisé provient de donneurs anonymes. La transfusion sanguine permet de transmettre du sang, du même groupe sanguin que le patient, à savoir des plaquettes, du plasma ou des globules rouges. La transfusion sanguine est préconisée dans le cadre de perte sanguine importante ou de pathologies, telles que la leucémie.

Une transfusion sanguine dure entre 1 heure et 1 heure 30, elle est appliquée sur une veine choisie par un personnel confirmé. Dans les premières minutes, le débit doit être lent pour éviter une surcharge de sang. Selon les besoins, le débit pourra être modifié (par exemple, en cas d’hémorragie, le débit sera augmenté).

Près de six citoyens européens sur dix (57%) pensent que les transfusions sanguines sont plus sûres maintenant qu’il y a une dizaine d’années, contre 23% qui pensent qu’il n’y a pas eu de changement, 9% qui pensent qu’elles sont moins sûres maintenant et 12% qui disent ne pas savoir. Ce pourcentage relativement élevé est intéressant quand on sait que moins de quatre personnes sur dix ont donné leur sang.

 

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Les receveurs ne peuvent pas recevoir n’importe quel sang, il doit être adapté au groupe sanguin, ainsi une personne de groupe sanguin O, ne peut recevoir que du sang de ce type, les groupes sanguins A et B peuvent recevoir leur groupe respectif ainsi que le groupe sanguin O, et enfin, une personne de groupe AB peut recevoir n’importe quel type de groupes sanguins. On dit alors que le groupe sanguin O est un donneur universel et que le groupe sanguin AB est un receveur universel. 

 

 

Partie III

17 janvier 2015

Les transfusions sanguines entre les animaux

 

La première transfusion fut réalisée au XVIIème siècle, un homme fut transfusé avec le sang d’un agneau. Suite à la mort du patient, les médecins de l’époque ont recherché activement des solutions pour réussir ces transfusions. Pour commencer, les médecins ont pratiqué ces opérations sur les animaux. Ils ont vite remarqué que les transfusions ne marchaient pas entre deux espèces différentes, cependant, les animaux de la même espèce comme deux chèvres ou encore deux veaux survivaient aux transfusions.

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A°) La compatibilité entre les animaux

1) Les groupes sanguins

Tout comme il existe des transfusions sanguines chez les hommes, il en existe également chez nos amis les animaux. Tout d’abord nous pouvons noter que les groupes sanguins sont différents selon les espèces. En effet, les groupes sanguins des chats sont bien différents de ceux des hommes, tout comme ils sont différents de ceux des chiens ! Qui dit groupes sanguins différents, dit aussi cellules et protéines différentes, et donc incompatibilité !

Commençons par les chiens, ils ont en tout 8 groupes sanguins : 1 ; 1,1 ; 1,2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6 ; 7.

Nous pourrions donc en déduire qu’il est encore plus difficile de trouver des chiens du même groupe que pour les hommes. Cependant, cette déduction est fausse. En effet, les seuls groupes sanguins qui sont dangereux sont les groupes 1,1 et 1,2. On considère les groupes 1,1 et 1,2 comme A+ et tous les autres comme A-. Les transfusions entre les chiens sont vraiment particulières, et ne peuvent se comparer à aucune autre espèce. En effet, la première transfusion pour un chien ne peut pas rater. Ce phénomène est possible car les antigènes de cette espèce ne se forment qu’après leur première transfusion. De plus, suite à cette première transfusion, le système immunitaire du meilleur ami de l’homme va fabriquer  des anticorps dirigés contre les antigènes du chien qui a donné son sang. Pour mieux comprendre, si un chien n’a pas encore subit de transfusion, et qu’il reçoit le sang d’un chien A+, il deviendra automatiquement A-. Bien que les groupes excluant 1,1 et 1,2 soient dit « inoffensifs », il existe tout de même des risques infectieux entre ces groupes. En effet, les vétérinaires spécialisés dans les transfusions sanguines animales affirment qu’il existe un taux de 15% d’échec malgré des groupes « inoffensifs ». Il faut bien sûr noter que ce pourcentage est valable uniquement pour les chiens ayant déjà été transfusé (on les dit polytransfusés). Cependant, les transfusions sont rares chez les animaux, et encore plus pour les chiens polytransfusés ! Elles se font uniquement en cas d’urgence. Les vétérinaires essayent de faire des tests de reconnaissance de groupes sanguins afin d’assurer la réussite de leurs transfusions. Malheureusement, ils ne vérifient presque jamais le groupe sanguin de l’animal en question avant de transfuser, tout simplement car le test de compatibilité serait plus long que le reste de la vie du chien. Ce qui est d’ailleurs le cas pour n’importe quelle espèce animale. Ces spécialistes transfusent donc peu importe le groupe sanguin du chien, et prennent le risque d’avoir transfusé du sang incompatible. Cependant, il est rare que cette petite bête nécessite deux transfusions dans sa vie étant donné qu’ils ont une espérance de vie d’environ 15 ans et que sa première transfusion aura forcément réussi.

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Les chats, eux, possèdent 4 groupes sanguins : A, B, AB et MIK.

Bien qu’ils soient nommés de la même façon que les groupes sanguins humains (excepté MIK), ils n’en restent pas plus compatibles ! Les chats, différemment du chien mais comme les hommes, possèdent des anticorps naturels dirigés contre les antigènes des globules rouges. Un accident hémolytique est donc possible dès la première transfusion avec un donneur du même groupe sanguin : les anticorps présents naturellement chez le chat receveur se fixent aux antigènes des globules rouges du chat donneur, provoquant leur agglutination puis leur destruction. Les transfusions entre les chats sont identiques à celles des hommes, cependant, pour les chats, leur groupe sanguin dépend de la race et de leur localisation géographique. Par exemple, les chats sacrés de Birmanie sont de groupe A dans la plupart des cas (plus de 4 chats sur 5) alors que seulement 2 chats British à poil court sur 5 sont de groupe A.

Comme vu précédemment, les vétérinaires spécialisés dans les transfusions essayent au maximum de réaliser des tests de reconnaissance de groupe sanguins dans la mesure où le chat nécessitant une transfusion peut rester en vie le temps de connaître les résultats du test. Les tests sont réalisés de la même façon que pour les hommes (cf partie I°), cependant, le groupe MIK a été découvert très récemment et les médecins sont dans l’incapacité de reconnaître le rhésus de ce groupe.

Voici la répartition des groupes sanguins félins en Europe :

  • Le groupe A représente 85% des chats. Environ 1/3 des chats du groupe A possèdent des anticorps anti-B, mais en faible quantité. Les chats du groupe A ne risquent donc pas d’accidents transfusionnels lorsqu’ils reçoivent en 1ère transfusion un sang du groupe B.
  • Le groupe B représente 15% des chats. Plus de 9 chats sur 10 du groupe B possèdent des anticorps anti-A en quantité élevée, avec des propriétés agglutinantes et hémolysantes importantes. Les chats du groupe B risquent donc un accident transfusionnel lorsqu’ils reçoivent du sang du groupe A en première transfusion.
  •  Le groupe AB est très rare en Europe (moins de 4 chats sur 1.000). Les chats de ce groupe ne possèdent évidemment aucun anticorps anti-A ou anti-B, et peuvent être transfusés librement.
  • Le groupe MIK a été découvert en 2007, nous n’avons donc pas encore d’informations sur la fréquence de ce groupe au niveau des chats d’Europe.

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Nous pouvons donc observer que les groupes sanguins sont différents chez les animaux aussi.

2) Où trouver du sang compatible ?

Les transfusions sanguines entre les hommes sont plus officielles et organisées que celles entre les animaux. En effet, pour les hommes, il existe des dons de sang, il est donc relativement simple de trouver du sang pour nous transfuser. Cependant, pour les animaux, il n’existe pas de dons de sang organisée . Il faut donc trouver du sang un peu « par soi-même ». Non, il ne s’agit pas d’aller récupérer le sang du premier chien venu ! Il faut soit avoir un autre animal de la même espèce, de préférence de même groupe sanguin afin de réduire les risques. Sinon, il existe de rare banque de sang où l’on peut s’en procurer. Une banque de sang est une organisation dans lequel est stocké toute sorte de sang, vous pouvez donc aller acheter une poche de sang là-bas !

 

Partie III dans Transfusions entre les Hommes et les animaux banque-de-sang

 

Il faut cependant se rendre à l’évidence ; les banques de sang n’ont pas un fonctionnement si simple. En effet, les transfusions animales sont très rares, tout simplement car les poches de sangs sont chères et l’opération de même. Les maîtres ne sont parfois pas prêts à dépenser tant d’argent pour leur petit animal de compagnie qui a une espérance de vie relativement faible. Comme ce genre d’opération est très rare, et que les poches de sang ne sont utilisables que quelques jours en raison d’hygiène et pour minimiser les risques, Le sang est souvent prélevé mais est finalement gâché car peu de personnes les achètes.

 

B°) Les symptômes de l’échec d’une transfusion

Comme vu précédemment, les risques d’échec d’une transfusion entre les animaux existent bien. Le vétérinaire nous avait indiqué environ 15% d’échec. Cela semble énorme, cependant, en prenant en compte le peu d’opérations étant réalisées, nous pouvons dire que les risques sont minimes. Contrairement aux hommes, les animaux sont dans l’incapacité de nous dire ce qu’ils ressentent. C’est donc aux maîtres de détecter lorsque leur animal de compagnie n’est pas dans un état favorable.

1) Les symptômes macroscopiques

Tout d’abord, commençons par les symptômes que le maître de l’animal souffrant peut voir.  En effet, suite à l’échec d’une transfusion, l’état de l’animal est détérioré. Prenons l’exemple du chien. Le meilleur ami de l’homme verra son endurance considérablement diminuer. Il sera essoufflé de plus en plus rapidement, suite à une promenade ou encore un jeu. Les problèmes respiratoires du chien vont engendrer une hausse du pouls de cet animal, ce qui va aboutir à des problèmes cardiaques. Les réactions hémolytiques se traduisent également par des tremblements, de la fièvre, des vomissements, de la diarrhée ou encore de l’agitation.

2) Les symptômes microscopiques

Les anticorps du donneur vont attaquer les antigènes du receveur rendant les cellules dysfonctionnelles. Le système immunitaire du chien sera donc inutile et ses globules rouges seront détruits.

3) Les symptômes moléculaires

Lorsqu’une transfusion échoue pour cause d’incompatibilité, les anticorps du donneur vont attaquer les hématies, c’est-à-dire les globules rouges du receveur. Ce phénomène est appelé hémolyse et s’il se répète trop souvent, il peut devenir très grave. Le chien possédera donc moins de globules rouges. Etant donné que les globules rouges ont le rôle de transporter l’oxygène, les hémolyses réduisent la quantité d’oxygène apportée aux différents organes.

 

Il existe deux types de conséquence suite à l’échec d’une transfusion. En effet, il y a une réaction directe, quasi-instantanée. Il s’agit de l’hémolyse vu précédemment. Sur le long terme, ces hémolyses vont provoquer une conséquence retardée, les globules rouges sont moindre et donc l’oxygène apporté ne sera pas suffisant ce qui va empêcher le bon développement et /ou le bon fonctionnement des organes tels que les reins ou encore le foie.

Partie IV

16 janvier 2015

Les transfusions sanguines entre les animaux

et les Hommes

 

Nous voilà arrivé au coeur du sujet de notre TPE. Les trois premières parties nous ont permis de nous renseigner sur les transfusions en général. En effet, grâce à elles, nous savons désormais qu’une transfusion peut échouer si les protéines du donneur sont différentes de celles du receveur. C’est d’ailleurs le cas chez les hommes tout comme chez les animaux. Cependant qu’en est-il entre ces deux espèces bien différentes ?

A) Les opérations inter-raciales

1) Transfusions sanguines

Les transfusions entre les hommes et les animaux ont été les premières à être réalisées car les médecins de l’époque ne connaissaient pas les répercussions que ces opérations pouvaient causer et qu’ils ne souhaitaient pas sacrifier un homme. De ce fait, ils décidèrent d’exécuter ces transfusions à partir de sang animal. Cependant, ils ont commis une grosse erreur. En effet, il est impossible qu’un individu puisse survivre à une transfusion dont le sang n’est pas compatible avec le sien, tout simplement parce que les protéines des cellules animales sont différentes de celle des hommes. Cette différence va entraîner une incompatibilité, et l’organisme du receveur n’acceptera pas les cellules qu’on lui transfuse. Nous verrons cet aspect de la transfusion plus tard.

La première transfusion a eu lieu au XVIIème siècle, le médecin personnel de Louis XIV transfusa du sang d’agneau à un sujet malade. L’homme en mourut, mais peu de temps après, il effectua la première transfusion d’Homme à Homme. Les époques ont évolué et les transfusions entre les hommes et les animaux ont cessé.

2) Xénogreffes

Notre TPE est plutôt axé sur les transfusions sanguines. Cependant, il est judicieux d’évoquer la xénogreffe qui nous permet également de répondre à notre problématique.

Les greffes et les transfusions se ressemblent, en effet, pour pouvoir réussir, il faut que les cellules soient compatibles. Les tissus sont, comme le sang, unique à l’individu car ils possèdent eux aussi des protéines de surface. En revanche, le nombre de protéines codant un tissu est bien plus grand que celui du sang, il est donc encore plus difficile de trouver un organe compatible à notre organisme.

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La xénogreffe (ou hétérogreffe) est la transplantation d’un organe ou la greffe de tissus pour lesquels le donneur et le receveur ne sont pas de la même espèce (par exemple d’un porc ou d’un chimpanzé à un humain). Certaines xénogreffes furent tentées au cours du XVIIIème siècle par des médecins sur des patients aveugles, ils tentèrent de leur redonner la vue grâce à des greffes de cornée de chiens ou de chats, mais toutes ces tentatives aboutirent à un échec. La première tentative du XXème siècle, qui se solda par un échec également, fut celle de Mathieu Jaboulay, chirurgien major à l’Hôtel-Dieu de Lyon, en 1906. Il tenta la xénogreffe d’un rein de porc au bras d’une jeune femme, cela se solda par un échec mais ouvrit tout de même la voie aux transplantations d’organes. Le porc fut privilégié pour les xénogreffes pour la ressemblance de ses organes avec les organes humains.

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Quelques dizaines de xénogreffes ayant abouti de la même façon furent tentées entre 1960 et le début des années 1990. Cependant, ces tentatives démontrèrent que, parfois, certains organes pouvaient survivre quelques semaines ou quelques mois en fonctionnant normalement.

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Les xénogreffes ont été faites pour lutter face au manque d’organes humains pour les transplantations mais, suite à tous les échecs et surtout à un problème d’éthique ainsi que des craintes des patients et des médecins, la xénogreffe est interdite en France depuis 1998.

 

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B) Greffer à l’Homme un tissu animal ?

1) Les protéines animales.

Les transfusions sanguines ainsi que les greffes en général peuvent rater à cause des protéines. En effet, chaque individu possède ses propres protéines, il en est de même pour les animaux. Plus les individus sont proches génétiquement, par exemple, qu’ils soient de la même famille; plus les protéines sont similaires. Afin de réaliser une opération, il faut que les protéines soient suffisamment proches chimiquement entre le donneur et le receveur pour que le système immunitaire du patient les considère comme « siennes ». En effet, si les protéines sont très différentes chimiquement, le système immunitaire les considérera comme   »intrus » ce qui fera échouer l’opération. Les protéines ont plus de chances d’être différentes si le donneur et le receveur n’ont aucun lien, qu’il soit de parenté ou d’entourage. Et les protéines des animaux sont encore plus différentes de celles des hommes. En effet, les protéines animales sont particulières en comparaison avec les protéines humaines. Comme vu dans la première partie, les hommes possèdent différentes protéines formant ses « protéines de surfaces » (on peut également les appelées antigènes membranaires), elles permettent d’être reconnues par le système immunitaire de l’individu. Les protéines de surface des animaux, elles, sont composées de protéines et du cholestérol. De façon générale, les antigènes membranaires d’une cellule sont des glycolipides ou des glycoprotéines, c’est-à-dire des lipides ou protéines liés à des molécules de sucre. Et oui, les protéines d’animales sont plus sucrées que nos protéines à nous ! Cette grosse différence va faire que les transfusions ou encore les greffes d’animaux à hommes sont impossible.

 

chatchien

 

Nous pouvons noter également que les animaux possèdent l’antigène gal a1-3gal, qui est une protéine sucrée remplacée chez l’homme par une autre enzyme. Les hommes possèdent un anticorps anti-gal ce qui fait que la greffe d’un tissu d’origine animale va être automatiquement rejeté par notre système immunitaire à cause de la présence de cet antigène.

2) Greffer malgré l’incompatibilité

Malgré les incompatibilités entre les différents groupes sanguins et les protéines des organes, il est quand même possible de greffer un organe a un patient dit incompatible à l’organe. Pour rendre cela possible, on utilise un produit, le propylène glycol, appelé plus communément glycol, qui va effacer toutes les propriétés de l’organe pour le rendre neutre et transférable à tous en enlevant toutes les protéines présentes à la surface du tissu. Le propylène glycol a pour formule chimique C3H8O2, c’est un liquide visqueux, incolore et inodore. Grâce à ce produit, les scientifiques ont finalement trouvé comment greffer un tissu d’origine animale à un homme. Cependant cette technique est quelque peu risqué. En effet, l’effet du glycol n’est pas infini, un jour ou l’autre, les protéines de reconnaissance du tissu greffé vont réapparaître. Le patient ayant un tissu d’origine animale dans son organisme doit dont prendre des médicaments anti-rejets afin que le greffon ne puisse pas rejeter. Ayant conscience de cet élément, les médecins ne greffent un homme avec un corps animal seulement en cas de nécessité ou lorsque le patient est suffisamment âgé pour que cette greffe n’affecte pas le reste du temps qu’il lui reste à vivre.

Ce produit est utilisé à de nombreux usages, comme les usages industriels, pharmaceutiques ou encore agro-pharmaceutiques. Il est également utilisé dans les cigarettes électroniques cependant, contrairement à ce que bon nombres de gens pensent, ce produit n’est pas cancérogène. Ce produit peut être librement utilisé car après de nombreuses études de scientifique, il s’est avéré que l’usage du glycol n’avait aucun effet néfaste pour la fertilité ou encore la santé des enfants. Il peut cependant être un peu toxique, mais les scientifiques n’ont pas encore trouvé de preuves le montrant.

Sans d1

Comme nous pouvons le voir, un tissu possède de nombreuses protéines (représentées ici par des tâches de couleur). Suite à l’usage de ce produit, le tissu en ressort totalement neutre, toutes les protéines le codant ont disparues. Ce produit, bien que non définitif, permet de greffer un homme avec un organe d’origine animale.

C) Transfuser à l’Homme du sang animal ?

1) Antigène-HLA

La principale cause des échecs de transfusions est due à cet antigène HLA, l’antigène d’histocompatibilité humain, en français, ou encore « human leukocyte antigen » en anglais. Cet antigène sert à coder, ou fabriquer toutes les protéines de surface d’une cellule. Par exemple, les protéines des groupes sanguins A ou encore B sont codées par l’antigène HLA. C’est donc à cause de cet antigène que les êtres humains sont si différents et que les transfusions ou encore les greffes sont si complexes. Oui, en effet, cet antigène sert également au système immunitaire de « reconnaissance de protéines », c’est-à-dire qu’il détecte immédiatement si le sang transfusé ou le tissu greffé lui appartient. Comme toutes les protéines de surface sont codées par lui, le système immunitaire peut détecter automatiquement si les cellules sont les siennes.

On différencie ce gène chez les animaux, en effet, pour eux on nomme ce gène complexe majeur d’histocompatibilité, ou encore CMH. Chez l’Homme, on distingue le CMH de type I et le CMH de type II comme un système de reconnaissance propre à l’organisme. Le CMH de type I est un marqueur des cellules de l’organisme qui permet au système immunitaire de détecter que la cellule lui appartient. Nous pouvons noter que seul les globules rouge ne possèdent pas CMH de type I, mais des marqueurs mineurs, les agglutinogènes. Le CMH de type II a la même fonction que celui de type I, cependant il concerne les globules blancs, ou leucocytes qui possèdent une molécule en plus capable de détecter la cellule ainsi que ses antigènes.

2) Transfuser malgré l’incompatibilité

Comme nous l’avons vu ci-dessus, les protéines de reconnaissance sont codées par l’antigène HLA. Nous pouvons donc en déduire que si nous voulons transfuser une personne malgré l’incompatibilité, par exemple lui transfuser du sang animal, il faudrait réussir à supprimer les protéines de surface au sang du donneur afin que le système immunitaire du receveur ne puisse pas détecter que c’est une cellule différente de son organisme. En effet, il pourrait être simple de trouve une méthode afin de transfuser librement sans se soucier des incompatibilités, cependant nous avons effectué de nombreuses recherches qui n’ont abouti à aucune réponse précise. Nous avions émis l’hypothèse que la présence d’un anticorps anti-HLA pouvait permettre de supprimer la faculté reconnaissante de l’antigène. Le principe était recherché, cependant, il s’est avéré que la présence d’anticorps anti-HLA pouvait avoir des répercussions grave sur l’organisme du patient. En effet, si le sang transfusé possède des anticorps anti-HLA, la santé du receveur serait très instable, ses poumons pourraient grossir et se ramollir, on appelle cela un œdème. Nous avons donc du oublier cette démarche, car elle aboutirait soit à la mort du patient dans le pire des cas soit au mieux à des déformations de ses tissus.

Nous avons également pensé à stocker du sang animal dans lequel nous implanterions des anticorps anti HLA afin de rendre ce sang neutre, sans aucune protéine. Cependant cette procédure ne sera jamais utilisée tout simplement car elle coûterait vraiment trop cher, qu’elle sera longue à réaliser et que nous ne connaissons pas réellement les dangers de cette opération.

sang synthèse

Pour finir, la seule possibilité pour transfuser du sang à un homme sans se soucier des incompatibilité serait d’utiliser du sang de synthèse. En effet, le sang de synthèse est un sang totalement neutre qui ne possède pas de protéines. Cependant les scientifiques n’ont pas encore déterminé la composition de ce faux sang pour qu’il puisse être transfusable sans causer de problème au niveau du système immunitaire ainsi qu’au niveau de la composition. Pour transfuser du sang de synthèse, il faut vérifier que ce sang puisse compléter et remplacer tous les apports nécessaire à l’organisme. Nous pouvons noter que ce moyen de transfuser ne concerne pas les animaux, cependant cela répond tout de même à la question de transfuser un sang « incompatible », bien qu’en soit, le sang de synthèse est un sang neutre.

 

 

Conclusion

15 janvier 2015

Pouvons nous guérir l’Homme à l’aide

de cellules animales ?

 

Notre TPE se termine, nous pouvons en conclure que guérir l’Homme à l’aide de cellules animales est possible, selon le besoin du patient, bien que les opérations soient assez difficiles à exécuter. En effet nous avons montré tout au long de nos parties que pour transfuser un individu il faut qu’il soit compatible. Pour rendre une cellule compatible, il faut réussir à supprimer les protéines de surfaces, codées par l’antigène-HLA, permettant au système immunitaire de reconnaître la cellule.

Il existe un produit nommé propylène glycol, permettant de supprimer les protéines de surface sur les différents organes. Grâce à ce produit, nous pouvons greffer des tissus d’origine animale à l’Homme. Cependant, les protéines réapparaissent au bout d’un moment, il faut donc que le patient greffé prenne un traitement anti-rejet.

Pour transfuser du sang animal à un homme, nous n’avons malheureusement pas trouvé de solution, car la seule hypothèse réaliste que nous avions émise ne marche pas. En effet, l’hypothèse était d’insérer des anticorps anti-HLA dans le sang du donneur afin de supprimer les protéines codées par l’antigène-HLA. Cependant, la présence d’anticorps anti-HLA provoquera une incompatibilité leuco-plaquettaire qui aboutira à un œdème des poumons.

 

Pour conclure, nous pouvons dire qu’il est possible de sauver la vie d’un homme à l’aide de cellules animales à partir du moment où le patient nécessite seulement d’un organe et non de sang. En effet, nous n’avons trouvé aucun moyen de transfuser à l’Homme sans problème du sang animal. Il faut cependant bien faire attention aux différents risques plus ou moins graves des transfusions ou encore des greffes.

 

Merci d’avoir lu notre TPE et nous espérons qu’il vous aura plu !

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