Methémalbuminémie après hémolyse massive au cours d’une fièvre bilieuse hémoglobinurique

ARTICLE

Auteur(s) : S. Gidenne¹, F. Ceppa¹, F. Bruneel², S. Mérat³, A. Carde⁴, L. Brinquin³, P. Burnat¹

¹ Service de biochimie, toxicologie et pharmacologie cliniques, Hôpital d’instruction des armées Bégin, 94160 Saint Mandé, sgidenne@free.fr.
² Service de réanimation, Hôpital André Mignot, Centre hospitalier de Versailles, 78157 Le Chesnay.
³ Service de réanimation anesthésie, Hôpital d’instruction des armées Val de Grâce, 75005 Paris
⁴ Service de pharmacie, Hôpital d’instruction des armées Val de Grâce, 75005 Paris

Article reçu le 17 septembre 2002, accepté le 4 décembre 2002

La découverte de methémalbumine (MHAlb) dans le plasma est un événement rare dans un laboratoire de biologie clinique. La libération du noyau hème de la globine puis son oxydation aboutit à l’hématine qui se fixe sur l’albumine pour former la MHAlb. Le diagnostic différentiel repose essentiellement sur sa distinction avec la methémoglobine (MetHb) et la sulfhémoglobine (SulfHb). Nous présentons ici une observation clinique d’une methémalbuminémie secondaire à une anémie hémolytique massive au cours d’une fièvre bilieuse hémoglobinurique (FBH). En pratique quotidienne, après sa mise en évidence et sa quantification, il est important de connaître les implications cliniques et analytiques de la présence d’un tel pigment dans le plasma.

L’observation

Monsieur C., 57 ans, Français séjournant plusieurs mois par an sur le continent africain, est hospitalisé en décembre 2000 au Mali pour un accès palustre à Plasmodium falciparum qui sera traité avec succès par quinine. Un mois plus tard, le patient est de nouveau hospitalisé pour suspicion d’accès palustre. Les deux jours précédant son hospitalisation, il avait pris en automédication, 8 comprimés de Coartem^® (artheméter 20 mg et luméfantrine 120 mg) en deux jours.

Dans ses antécédents, on retrouve une hépatite B aiguë en 1995, de nombreux accès palustres et une anémie hémolytique massive en 1997, très probablement liée à la prise d’halofantrine. Le patient ne présente pas de déficit en glucose-6-phosphate déshydrogénase (G6PD) érythrocytaire et l’électrophorèse des hémoglobines ne révèle pas d’anomalie qualitative ou quantitative.

Compte tenu de ses antécédents médicaux et de l’aggravation de son état clinique, la décision de rapatrier le malade en France est prise deux jours après son hospitalisation. À l’admission, il présente une polypnée à 30 cycles par minute associée à une tachycardie. Il n’y a ni œdème, ni signe de choc. Sur le plan neurologique, le patient est conscient et cohérent sans syndrome méningé. Sur le plan cutané, on note uniquement une coloration ardoisée, grisâtre de la peau et des muqueuses faisant évoquer une cyanose. Aucune manifestation hémorragique, cutanéo-muqueuse ou rétinienne n’a été mise en évidence. Le malade est oligurique dès son arrivée, avec une diurèse à 680 mL/24 h. Les examens pleuropulmonaires ne révèlent aucune anomalie et les examens radiologiques sont normaux.

L’hémogramme montre une anémie profonde (hémoglobine totale : 4 g/dL ; hématocrite : 12 %) et une thrombopénie modérée à 67 000 plaquettes/mm³. L’hémostase est normale, il n’y a pas de coagulation intravasculaire disséminée. Les examens biochimiques montrent une hémolyse intravasculaire massive : hémoglobinémie plasmatique à 1 148 mg/L (N < 40 mg/L), activité des lacticodéshydrogénases à 1 872 UI/L (N < 190 UI/L), haptoglobinémie effondrée à 0,06 g/L (N : 0,35-2 g/L) dans un contexte inflammatoire (protéine C réactive : 105 mg/L). Le patient présente également une insuffisance rénale sévère (créatinine : 471 μmol/L ; urée : 44 mmol/L). Le frottis sanguin et la goutte épaisse révèlent la présence de gamétocytes de Plasmodium falciparum. La recherche d’anticorps irréguliers anti-érythrocytaires est positive (test de Coombs direct positif de type IgG chaudes) et celle des anticorps anti-plaquettaires reste négative. L’aspect du sérum est très particulier avec une couleur brun foncé (figure 1) en raison d’une forte concentration de MHA1b (126 mg/L).

Après l’instauration d’un traitement par corticoïdes (1 mg/kg/24 h de Solupred^®) puis trois séances de dialyse associées à un traitement diurétique par furosémide, la coloration du plasma est redevenue normale. Huit semaines après son hospitalisation en réanimation, le malade a quitté l’hôpital et douze mois plus tard, aucune récidive n’a été rapportée.

Origine de la methémalbumine

L’hémoglobine libérée après la destruction des érythrocytes se trouve d’emblée dans le cytoplasme des cellules phagocytaires ou diffuse dans le plasma avant d’être recyclée. Le catabolisme de l’hémoglobine débute par la séparation des chaînes de globine et de l’hème. Cette dernière est ensuite transformée en monoxyde de carbone, en fer et en biliverdine elle-même réduite en bilirubine. En cas d’hémolyse intravasculaire, l’hémoglobine libérée dans la circulation sanguine forme avec l’haptoglobine un complexe stœchiométrique rapidement phagocyté par les cellules parenchymateuses du foie provoquant un épuisement de l’haptoglobine plasmatique dans les cas pathologiques. Si la quantité d’hémoglobine libérée dans le plasma déborde les capacités de transport de l’haptoglobine, deux nouvelles voies d’élimination interviennent :
– d’une part, il y a dissociation des molécules d’hème qui sont filtrées par les glomérules rénaux puis entièrement réabsorbées au niveau des tubes contournés proximaux ; la cellule tubulaire transforme alors l’hème en bilirubine et stocke le fer sous forme de ferritine et d’hémosidérine ;
– d’autre part, l’hème est oxydée en hématine puis transferée jusqu’à l’hépatocyte où elle se lie à l’hémopexine ou à l’albumine sous forme d’un complexe stœchiométrique de faible affinité : la MHAlb [1]. Cette dernière permettrait une redistribution progressive de l’hématine à l’hémopexine lorsque celle-ci arrive à saturation.
Ainsi, l’apparition de MHAlb dans le plasma, lors d’une hémolyse intravasculaire ou intra-tissulaire s’explique par la saturation de l’haptoglobine et de l’hémopexine. La demi-vie de la MHAlb est longue, comprise entre 96 et 120 heures. La couleur brune à noire du plasma est due à la présence d’hématine.

Le point de vue du biologiste

D’un point de vue analytique, devant un plasma de couleur brunâtre, le biologiste doit identifier la nature du pigment plasmatique, le quantifier et s’assurer de l’absence d’interférences sur les autres dosages. Trois pigments sont à prendre en considération : la MetHb, la SulfHb et la MHAlb.
Le spectre d’absorption de la MetHb varie avec le pH du milieu. Il existe deux formes de MetHb, l’une acide, l’autre alcaline. À pH 6, 100 % de MetHb est sous forme acide et à pH 10, 100 % sous forme alcaline. La teneur de 50 % en chacune des deux formes est obtenue à pH 8,12. Les deux formes de MetHb diffèrent par leur spectre d’absorption donc par leur couleur. La MetHb acide est de teinte brune avec des maxima d’absorption se situant à 500 et à 632 nm. La courbe d’absorption de la forme acide est nettement différente de celle de l’oxyhémoglobine (HbO₂) (maxima à 540 et 570 nm). La MetHb alcaline est de couleur porto. Ses maxima d’absorption à 540 et 577 nm sont donc très voisins de ceux de l’HbO₂. À l’examen électrophorétique, la MetHb possède une vitesse de migration inférieure à celle de l’HbO₂. Chaque hème portant une charge négative en moins, l’HbO₂ est moins attirée vers l’anode, donc se situe en arrière de ce pigment [1].
La SulfHb possède un spectre d’absorption très voisin de celui de la MetHb acide. Elle est caractérisée par un pic d’absorption à 618 nm. Certains appareils de mesure peuvent donner une fausse methémoglobinémie : la présence de SulfHb doit être fortement suspectée devant une methémoglobinémie supérieure à 10 % associée à une valeur rendue négative pour la carboxyhémoglobine [2]. Les appareils de mesure les plus récents mesurent directement la SulfHb et ne sont pas soumis à ce type d’interférence.
La mise en évidence et le dosage de la MHAlb dans le plasma peuvent être réalisés par des méthodes spectrophotométriques simples [3]. Le spectre d’absorption est très voisin de celui de la MetHb acide du fait de la similitude de leurs groupements chromogènes, l’hème et l’hématine ne se différenciant que par le degré d’oxydation de l’atome de fer qu’elles contiennent : maxima d’absorption à 500 et 623 nm pour le MHAlb. La réduction par le sulfure d’ammonium donne la bande de Hehr à 558 nm, caractéristique des hémochromogènes. Cette réaction n’est positive que dans les hémolyses intenses, lorsque le stock d’haptoglobine est épuisé. Il faut noter que la présence de MHAlb dans le plasma est susceptible d’interférer avec les réactions colorimétriques couplées à une peroxydase : seule une lecture en bichromatisme permet de pallier à cette interférence [4].
La très faible concentration d’hémoglobine totale du patient (4 g/dL) n’a pas permis d’en mesurer les différentes fractions avec les automates classiques, puisque les gammes de mesure sont le plus souvent comprises entre 5 et 20 g/dL. Par ailleurs, les mesures d’absorbance sont réalisées à des longueurs d’onde qui ne permettent pas de différencier MetHb et MHAlb. Ces limites techniques nous ont conduit à réaliser des spectres dans le domaine du visible (spectrophotomètre UV-2101 PC, Shimadzu Corporation, Kyoto, Japon), puis des mesures de densité optique aux longueurs d’onde correspondant aux maxima d’absorption de l’HbO₂, de la MetHb et de la MHAlb (tableau I). Pour quantifier la methémalbuminémie, nous avons mis en œuvre la technique décrite par Cowley [5] avec une gamme étalon réalisée avec de l’hématine (Sigma Chemical Compagny, St Louis, Mo, États-Unis). Dans l’observation que nous rapportons, la recherche de MHAlb s’est révélée positive (figure 2, tracé 3). Le spectre du plasma du malade contient les pics caractéristiques de la MHAlb mais également de l’HbO₂, traduction de l’hémolyse. Dosée à 126 mg/L à l’admission dans le service de réanimation, la methémalbuminémie est passée à moins de 5 mg/L après la première séance de dialyse, le plasma retrouvant alors un aspect normal.

Tableau I. Caractéristiques physicochimiques et maxima d’absorption de l’oxyhémoglobine (HbO₂), des methémoglobines (MetHb) et de la methémalbumine (MHAlb)

Le point de vue du clinicien

Sur le plan clinique, deux points sont à considérer : tout d’abord, le diagnostic différentiel de la methémalbuminémie et ensuite, les conséquences thérapeutiques de la FBH en matière de traitement des accès palustres.
Les hémolyses intravasculaires massives peuvent s’accompagner d’une modification plus ou moins intense de la coloration du plasma, selon les proportions des différents pigments libérés : couleur jaune avec la bilirubine et rosée avec l’hémoglobine libre. L’apparition inhabituelle d’une coloration plasmatique marron voire noire, peut s’expliquer par un excès de MetHb, de SulfHb ou encore plus rarement de MHAlb, trois molécules qui peuvent être à l’origine de l’apparition d’une couleur cutanée ardoisée. Ces modifications doivent être différenciées des troubles de la mélanogenèse (observés au cours de l’hémochromatose, de la maladie d’Addison...), qui ne s’accompagnent pas d’une coloration équivalente du plasma, les dépôts de mélanine restant localisés dans les cellules.
En 1938, le premier cas de methémalbuminémie, alors nommée « pseudomethémoglobinémie » était décrit au décours d’une fièvre bilieuse hémoglobinurique, maladie caractérisée par une hémolyse intravasculaire massive et très brutale [6]. Depuis, peu de cas de methémalbuminémie ont été rapportés, l’anémie hémolytique et la pancréatite hémorragique étant les deux seuls contextes cliniques rencontrés [7, 8].
Lorsque plus de 15 % d’hémoglobine sont sous forme de MetHb, une cyanose apparaît. Différente des cyanoses d’origine respiratoire ou cardiovasculaire, elle est ardoisée, grisâtre, plus rarement brunâtre, et dans les cas sévères, noirâtre. Habituellement généralisée, elle domine néanmoins à la face et aux extrémités. Les muqueuses et les conjonctives peuvent aussi prendre une teinte grisâtre. Sans traitement, une methémoglobinémie comprise entre 20 et 30 % se corrige en trois jours après élimination du toxique methémoglobinisant. Dans les cas les plus sévères (MetHb > 35 %), un traitement par antidote doit être instauré. Les plus couramment utilisés sont le bleu de méthylène et l’acide ascorbique. L’injection d’une quantité massive de bleu de méthylène est elle-même methémoglobinisante et chez les sujets dont la cyanose n’est pas due à une methémoglobinémie, son emploi peut s’avérer dangereux car pouvant alors aggraver l’anoxie. C’est dire la nécessité de faire la preuve formelle de la methémoglobinémie et dans le doute, d’employer l’acide ascorbique nettement moins toxique, mais d’action plus lente. Il faut également noter que le bleu de méthylène peut déclencher une hémolyse brutale chez les sujets déficitaires en G6PD : il est donc nécessaire de s’assurer de l’absence d’un tel déficit avant d’instaurer un traitement.
Une sulfhémoglobinémie peut s’observer après absorption d’aniline, de sulfamides ou encore de métoclopramide. Au-delà de 5 % de SulfHb, une cyanose peut apparaître. N’étant pas spontanément réversible, elle ne disparaît qu’avec les hématies qui la contiennent.
Dans l’observation rapportée, l’analyse spectrophotométrique a pu confirmer la présence de MHAlb, tout en écartant une methémoglobinémie ou une sulfhémoglobinémie. La MHAlb a disparu avec la première séance de dialyse, le plasma retrouvant alors un aspect normal. Concernant le traitement des methémalbuminémies, aucune conduite pratique ne semble avoir été adoptée à ce jour. La MHAlb produite en excès pourrait avoir participé à de la dégradation de la fonction rénale. Cette toxicité rénale, bien connue avec les autres pigments dérivés de l’hème (MetHb, SulfHb) se traduit par une nécrose tubulaire aiguë, plus particulièrement en présence d’une acidose ou d’une hypoxie [9].
Enfin, cette observation rapporte une FBH probablement déclenchée par la prise de luméfantrine. Bien que la physiopathologie de la FBH ne soit pas clairement élucidée, ce syndrome est clairement décrit avec les aminoalcools habituels (quinine, halofantrine et méfloquine), avec de plus des réactivités croisées entre ces trois molécules chez un même patient [10]. La présentation clinique décrite dans notre observation est celle d’une FBH. Ce syndrome est décrit chez des sujets résidant de longue date dans une zone d’endémie à Plasmodium falciparum et prenant irrégulièrement des traitements antipalustres de manière présomptive. Il se traduit cliniquement par la survenue d’une fièvre élevée rapidement suivie de l’émission d’urines couleur porto et d’un ictère. Ces symptômes correspondent à une hémolyse intravasculaire aiguë massive et brutale avec hémoglobinurie. Dans notre cas, un premier épisode de FBH est imputé en 1997 à l’halofantrine et le cas actuel est à rapporter à la luméfantrine par réactivité croisée.

Conclusion

Une confusion entre MetHb et MHAlb est possible car ces deux molécules peuvent induire un assombrissement du sérum. Elle doit être évitée, dans la mesure où les choix thérapeutiques sont différents. Le diagnostic repose sur la constatation d’une cyanose de couleur ardoisée, plombée. La ponction veineuse apporte un signe de présomption, le sang étant de couleur sépia, brun chocolat, coloration qui persiste sous oxygène. La certitude diagnostique est apportée par l’analyse spectrophotométrique du sérum.

Références

1. Van Kampen EJ, Zijlstra WG. Spectrophotometry of hemoglobin and hemoglobin derivatives. Adv Clin Chem 1983 ; 23 : 199-257.

2. Demedts P, Wauters A, Watelle M, Neels H. Pitfalls in discriminating sulfhemoglobin from methemoglobin. Clin Chem 1997 ; 43 : 1098-9.

3. Andres SF, Kregoski TJ, Frey CF, Joseph RR, McCann DS. Clinical determination of methemalbumin. Clin Chem 1975 ; 21 : 1506-10.

4. Myara I, Myara A, Drupt F, Moatti N, Trivin F. Methemalbumin interference in various biochemical assays of plasma. Clin Chem 1988 ; 34 : 1919-20.

5. Cowley DM, Powell VR. Quantitative determination of serum methemalbumin. Pathology 1986 ; 18 : 310-2.

6. Fairley NH. Methemalbumin (pseudo-methaemoglobin). Nature 1938 ; 142 : 1156.

7. Lankisch PG, Schirren CA, Otto J. Methemalbumin in acute pancreatitis: an evaluation of its prognostic value and comparison with multiple prognostic parameters. Am J Gastroenterol 1989 ; 84 : 1391-5.

8. Betticher DC, Pugin P. Anémie hémolytique auto-immune avec érythroplasie médullaire et sérum noir sur methémalbunémie. Schweiz Med Wschr 1993 ; 123 : 67-9.

9. Braun SR, Weiss FR, Keller AI, Ciccone JR, Preuss HG. Evaluation of the renal toxicity of heme proteins and their derivatives: a role in the genesis of acute tubule necrosis. J Exp Med 1970 ; 131 : 443-60.

10. Bruneel F, Gachot B, Wolff M, et al. Fièvre bilieuse hémoglobinurique. Press Med 2002 ; 31 : 1329-33.