Hématologie & Médecine de laboratoire & Médecine de famille
Électrophorèse de l'hémoglobine
L'électrophorèse de l'hémoglobine est une technique de laboratoire permettant de séparer, d'identifier et de quantifier les différentes fractions d'hémoglobine présentes dans les érythrocytes circulants, en exploitant les différences de charge électrique des chaînes de globine selon leur composition en acides aminés. L'hémoglobine humaine est une protéine tétramérique composée de deux paires de chaînes de globine (deux chaînes alpha et deux chaînes non-alpha) associées chacune à un groupement hème porteur de fer. Chez l'adulte sain, trois fractions d'hémoglobine coexistent normalement : l'hémoglobine A (HbA — α₂β₂ — 96 à 98 % du total), l'hémoglobine A2 (HbA2 — α₂δ₂ — 2 à 3,5 %) et l'hémoglobine fœtale (HbF — α₂γ₂ — <1 % chez l'adulte — jusqu'à 70 à 90 % chez le nouveau-né avant la commutation de la synthèse de globine à 6 mois). Les hémoglobinopathies — mutations ou délétions des gènes de globine — constituent le groupe de maladies monogéniques le plus répandu dans le monde (plus de 300 millions de porteurs). Elles se divisent en deux grandes catégories : les hémoglobines structurales anormales (substitution d'un acide aminé sur la chaîne de globine — hémoglobine S dans la drépanocytose, hémoglobine C, D, E) et les thalassémies (diminution quantitative de la synthèse d'une ou plusieurs chaînes de globine normales — alpha-thalassémie et bêta-thalassémie). L'électrophorèse de l'hémoglobine — ou sa technique de remplacement moderne, la chromatographie liquide haute performance (HPLC) — est l'examen de référence pour le diagnostic de ces maladies et constitue un outil essentiel de dépistage néonatal, de conseil génétique prénatal et de suivi des patients porteurs d'hémoglobinopathies connues. Au Québec, le dépistage néonatal universel des hémoglobinopathies par HPLC (Programme québécois de dépistage néonatal — PQDN) est en vigueur depuis 2009 dans certaines régions et étendu progressivement.
Indications, technique et valeurs normales
- Indications cliniques de l'électrophorèse de l'hémoglobine : anémie hémolytique d'étiologie indéterminée (surtout si microcytaire hypochrome sans carence martiale — thalassémie) ; suspicion de drépanocytose (enfant ou adulte originaire d'Afrique subsaharienne, des Antilles, du Maghreb, du Moyen-Orient, de l'Inde ou de la Méditerranée présentant des crises vaso-occlusives, un syndrome thoracique aigu, une rate palpable ou des épisodes de séquestration splénique) ; bilan de grossesse (femme originaire d'une zone d'endémie ou partenaire porteur connu) ; conseil génétique prénatal (parents tous deux porteurs d'un trait hémoglobinopathique — risque de 25 % de forme homozygote) ; dépistage familial après diagnostic d'une hémoglobinopathie ; anémie microcytaire hypochrome avec ferritine normale (thalassémie mineure — HbA2 élevée) ; polyglobulie inexpliquée (hémoglobine à haute affinité pour l'O₂) ; dépistage néonatal universel (PQDN Québec)
- Techniques disponibles : HPLC (chromatographie liquide haute performance) : technique de référence actuelle — séparation des fractions hémoglobiniques par affinité sur colonne échangeuse de cations — quantification précise de toutes les fractions (HbA, HbA2, HbF, HbS, HbC, HbD, HbE, etc.) — résultats en 10 à 15 minutes — utilisée pour le dépistage néonatal au Québec (LSPQ) ; électrophorèse capillaire (CE) : séparation par charge électrique dans un capillaire rempli de tampon — précision et reproductibilité excellentes — complémentaire à la HPLC pour les hémoglobines rares ; électrophorèse en gel d'acétate de cellulose (pH alcalin) + électrophorèse en gélose citrate (pH acide) : techniques classiques encore utilisées en laboratoires de référence — la combinaison des deux pH permet de distinguer des hémoglobines qui co-migrent à un seul pH (ex. : HbS et HbD co-migrent à pH alcalin mais se séparent à pH acide) ; test de falciformation (sickling test — métabisulfite de sodium) : dépistage rapide de la présence d'HbS — positif si HbS présente (trait ou maladie) — ne permet pas de distinguer le trait de la forme homozygote → toujours confirmer par HPLC ou électrophorèse
- Valeurs normales adulte : HbA : 96–98 % ; HbA2 : 2,0–3,5 % ; HbF : <1,0 % (jusqu'à 2 % chez certains adultes sains — persistance héréditaire bénigne de l'HbF) ; HbS, HbC, HbD, HbE : 0 % (absent chez un adulte normal)
- Interférences et limites : transfusion récente (<3 à 4 mois) : les érythrocytes transfusés (HbA normale du donneur) diluent l'HbS ou l'HbF du receveur → sous-estimation des fractions anormales — mentionner toute transfusion récente au laboratoire ; nourrisson <6 mois : HbF encore majoritaire — interprétation différente de l'adulte — profil néonatal normal : HbF + HbA ± HbA2 traces ; carence martiale sévère : sous-estime l'HbA2 (faux négatif pour la bêta-thalassémie mineure) — corriger le déficit en fer avant de conclure à une HbA2 normale ; HbA1c (hémoglobine glyquée) : fraction visible sur HPLC avant HbA — ne pas confondre avec une fraction anormale
Interprétation des profils et implications cliniques
| Profil / Diagnostic | Résultat HPLC et mécanisme | Implications cliniques et conduite à tenir |
|---|---|---|
| Profil normal adulte HbA 96–98 % / HbA2 2–3,5 % / HbF <1 % |
HbA (α₂β₂) : fraction majoritaire de l'adulte — transporteur physiologique de l'O₂ avec affinité normale ; HbA2 (α₂δ₂) : fraction mineure — rôle physiologique incertain — marqueur biologique clé de la bêta-thalassémie (augmentée si déficit de synthèse β) ; HbF (α₂γ₂) : persistance physiologique minime (<1 %) chez l'adulte — réaugmente dans certaines pathologies (drépanocytose traitée par hydroxyurée, leucémies, anémies aplasiques) et en cas de persistance héréditaire bénigne de l'HbF (HPFH) ; profil néonatal normal à la naissance : HbF 70–90 % + HbA 10–30 % + HbA2 traces — la commutation γ→β se complète vers 6 mois (HbA devient majoritaire) | Un profil électrophorétique normal chez un adulte exclut une hémoglobinopathie structurale et une bêta-thalassémie — en revanche, il n'exclut pas une alpha-thalassémie (les alpha-thalassémies mineures — trait alpha − α/αα ou − −/αα — ne modifient pas le profil électrophorétique de l'adulte → diagnostic par biologie moléculaire — PCR spécifique des délétions alpha) ; si anémie microcytaire hypochrome persistante avec profil électrophorétique normal et ferritine normale → évoquer une alpha-thalassémie → ordonnance de génétique moléculaire alpha-globine (LSPQ ou laboratoire de référence) ; interprétation dans le contexte clinique toujours essentielle — un profil normal n'exclut pas toutes les hémoglobinopathies |
| Trait drépanocytaire (porteur AS) HbA 55–60 % / HbS 38–45 % / HbA2 2–3,5 % |
Mutation ponctuelle β6Glu→Val (GAG→GTG) sur un allèle du gène HBB → substitution de l'acide glutamique par la valine en position 6 de la chaîne bêta → HbS ; hétérozygote (porteur sain) : un allèle HBB normal (→ HbA) + un allèle HBB muté (→ HbS) → HbA majoritaire (55–60 %) + HbS minoritaire (38–45 %) ; HbS se polymérise uniquement en conditions d'hypoxie sévère — le porteur AS est asymptomatique dans la vie courante mais peut présenter des complications en altitude élevée, lors de plongée sous-marine, ou en cas d'hypoxie périopératoire sévère ; hémogramme : normal ou discrète microcytose (si carence en fer associée) | Le trait drépanocytaire (AS) est bénin dans l'immense majorité des cas — les porteurs AS mènent une vie normale sans restriction majeure ; conseil génétique : si les deux parents sont porteurs AS → risque de 25 % d'enfant SS (drépanocytose homozygote — maladie) à chaque grossesse → diagnostic prénatal possible (biopsie de villosités choriales ou amniocentèse + biologie moléculaire) ; exceptions cliniques rares : infarctus splénique en altitude (>2 500 m) + hématurie récidivante (nécrose papillaire rénale) + risque de mort subite lors d'exercice physique intense prolongé en chaleur et déshydratation (rapports de cas) — conseils de prudence lors des sports de compétition intensifs ; dépistage du conjoint : systématiquement recommandé si porteur AS en désir de grossesse |
| Drépanocytose homozygote (SS) HbS 85–95 % / HbF 2–20 % / HbA2 2–4 % / HbA 0 % |
Deux allèles HBB mutés (β6Glu→Val) → aucune HbA produite → HbS quasi-exclusive ; en conditions de désoxygénation → polymérisation des molécules d'HbS → déformation des érythrocytes en faucille (drépanocytes) → obstruction microvasculaire (vaso-occlusion) + hémolyse chronique + activation de l'inflammation endothéliale ; HbF (α₂γ₂) inhibe la polymérisation de l'HbS — le taux d'HbF est un facteur pronostique majeur (HbF >20 % → moins de crises) ; l'hydroxyurée augmente la synthèse d'HbF de 15 à 25 % → réduction des crises vaso-occlusives ; profil HPLC typique : HbS 85–95 % + HbF variable (2–20 %) + HbA2 2–4 % + absence totale d'HbA | Maladie chronique multisystémique sévère — suivi spécialisé en hématologie obligatoire ; manifestations aiguës : crise vaso-occlusive douloureuse (CVD) + syndrome thoracique aigu (STA — urgence vitale — hypoxémie + infiltrat pulmonaire + douleur thoracique) + accident vasculaire cérébral (AVC — enfant) + séquestration splénique + crise aplasique (parvovirus B19) ; manifestations chroniques : splénomégalie + asplénie fonctionnelle dès l'enfance → prophylaxie par pénicilline V + vaccinations (pneumocoque PCV20 + PPV23, méningocoque, Hib, influenza, COVID) ; traitements modificateurs de la maladie : hydroxyurée (Hydrea) 15–35 mg/kg/j → 1re ligne — HbF ↑ → crises ↓ — remboursé RAMQ ; L-glutamine (Endari) ; voxelotor (Oxbryta) ; crizanlizumab (Adakveo) ; greffe de cellules souches hématopoïétiques (CSH) : seul traitement potentiellement curatif — indication chez l'enfant avec maladie sévère si donneur HLA-identique disponible ; thérapie génique : essais cliniques avancés (Lovo-cel — BLA approuvé FDA 2023) |
| Bêta-thalassémie mineure (trait β-thal) HbA2 >3,5 % / HbF 1–5 % / HbA 92–95 % |
Un allèle HBB muté (mutation ponctuelle — >200 mutations connues — défaut de transcription, d'épissage ou de traduction de l'ARNm β-globine) → diminution de la synthèse de chaînes β → excès relatif de chaînes α → HbA2 augmentée (compensation par surexpression δ-globine) → HbA2 >3,5 % (critère diagnostique principal) + HbF légèrement augmentée (1–5 %) + anémie microcytaire hypochrome modérée (Hb 10–13 g/dL) + érythrocytes microcytes hypochromes + élévation du nombre d'érythrocytes (polyglobulie relative) + VGM abaissé (60–70 fL) ; le porteur est généralement asymptomatique ou paucisymptomatique (légère fatigue) — qualifié de thalassémique « mineur » ou porteur du trait thalassémique | Piège diagnostique fréquent : la bêta-thalassémie mineure est souvent confondue avec une carence martiale (même tableau biologique — microcytose hypochrome) ; éléments distinctifs : ferritine normale ou élevée (pas de carence martiale) + HbA2 >3,5 % à l'électrophorèse + nombre d'érythrocytes élevé (polyglobulie relative) + absence de réponse à la supplémentation en fer ; attention : une carence martiale concomitante abaisse l'HbA2 → peut fausser le diagnostic (faux négatif) → corriger le déficit en fer avant l'électrophorèse si ferritine basse ; conseil génétique : si les deux parents sont porteurs → risque de 25 % de bêta-thalassémie majeure (maladie de Cooley) → anémie hémolytique sévère transfuso-dépendante dès les premiers mois de vie → diagnostic prénatal recommandé ; supplémentation en fer inutile et potentiellement nocive chez le porteur thalassémique sans carence confirmée |
| Autres profils importants HbC, HbE, HbD, doubles hétérozygotes SC et Sβ-thal |
HbC (β6Glu→Lys) : fréquente en Afrique de l'Ouest — trait AC asymptomatique — maladie CC rare (anémie hémolytique modérée + splénomégalie + cristaux d'HbC dans les hématies) ; HbSC : double hétérozygote S/C — maladie drépanocytaire de sévérité intermédiaire — HbS 50 % + HbC 50 % — rétinopathie proliférative + ostéonécrose fréquentes — syndrome thoracique aigu possible ; HbSβ+-thalassémie : double hétérozygote S/β+-thal — HbS 60–85 % + HbA 10–30 % + HbA2 élevée + HbF variable — phénotype drépanocytaire modéré à sévère ; HbSβ0-thalassémie : double hétérozygote S/β0-thal — HbS 85–92 % + HbA 0 % + HbA2 élevée + HbF variable — phénotype aussi sévère que la drépanocytose SS ; HbE (β26Glu→Lys) : très fréquente en Asie du Sud-Est — trait AE asymptomatique — EE légère — HbEβ0-thal (double hétérozygote) : anémie sévère transfuso-dépendante dans les formes graves ; HPFH (persistance héréditaire de l'HbF) : HbF 15–35 % + HbA normale + asymptomatique — bénin | La drépanocytose SC représente environ 25 à 30 % des syndromes drépanocytaires au Québec (chez les patients originaires d'Afrique de l'Ouest et des Antilles) — maladie plus modérée que la SS mais avec des complications spécifiques importantes : rétinopathie proliférative (examen ophtalmologique annuel obligatoire dès l'âge de 10 ans — risk FFA + photocoagulation laser si néovaisseaux) + ostéonécrose de la tête fémorale (IRM si douleur de hanche) + priapisme + thromboembolies (risque augmenté par rapport à SS) ; HbE est la mutation de globine la plus répandue dans le monde (100–150 millions de porteurs) — fréquente chez les patients originaires du Cambodge, de la Thaïlande, du Vietnam et du Myanmar — à évoquer devant une microcytose inexpliquée chez un patient d'Asie du Sud-Est ; toujours interpréter l'électrophorèse en fonction de l'origine géographique du patient |
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Alpha-thalassémie — limite de l'électrophorèse : contrairement à la bêta-thalassémie, l'alpha-thalassémie mineure (trait α — une ou deux délétions sur les quatre gènes alpha-globine) ne modifie généralement pas le profil électrophorétique de l'adulte — HbA2 normale, HbF normale, pas de fraction anormale. Elle se manifeste uniquement par une microcytose hypochrome avec ferritine normale. Le diagnostic repose sur la biologie moléculaire (PCR avec détection des délétions alpha-globine — −α3.7, −α4.2, −−SEA, −−MED, etc.). Cette limite est cliniquement importante : une électrophorèse normale n'exclut pas une alpha-thalassémie chez un patient microcytaire sans carence martiale, notamment chez les patients d'origine asiatique, africaine ou méditerranéenne.
Urgences drépanocytaires — reconnaître et agir vite
Chez un patient connu drépanocytaire (SS, SC, Sβ-thal), consultez immédiatement à l'urgence si : douleur thoracique + toux + fièvre + hypoxémie → syndrome thoracique aigu (STA) — urgence vitale — échanges transfusionnels en urgence + antibiotiques + O₂ ; déficit neurologique focal brutal (hémiplégie, aphasie, trouble visuel) → AVC ischémique drépanocytaire — thrombolyse et/ou transfusion urgente ; douleur abdominale + splénomégalie rapidement progressive + pâleur brutale (enfant) → séquestration splénique aiguë — transfusion urgente ; fièvre >38,5 °C chez un enfant drépanocytaire → septicémie à pneumocoque (asplénie fonctionnelle) — antibiotiques IV sans délai.
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Les médecins de Clinique Omicron prescrivent et interprètent les électrophorèses de l'hémoglobine, orientent le conseil génétique pour les couples à risque, assurent le suivi de première ligne des porteurs de traits hémoglobinopathiques, et coordonnent le suivi spécialisé en hématologie pour les formes symptomatiques. Les analyses sont accessibles depuis nos points de service au Québec et en télémédecine. Pour prendre rendez-vous, visitez cliniqueomicron.ca.
Le contenu de cette page est fourni à titre informatif uniquement et ne remplace pas l'avis d'un professionnel de santé qualifié ou d'un spécialiste en médecine de laboratoire. Toute hémoglobinopathie diagnostiquée nécessite un suivi médical adapté et un conseil génétique si un projet parental est envisagé.
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