Définition du plasma sanguin

Le plasma sanguin correspond à la partie liquide du sang et constitue environ 55% du volume total de sang. Il est constitué en grande partie d’eau (90%) et de protéines (≈ 7%). Il contient également des sels minéraux (bicarbonate…) et des ions (calcium, cuivre,…), des carbohydrates (glucose, fructose,…), des nucléotides, des vitamines, des hormones, des lipides et triglycérides… [267]

Le plasma sanguin humain peut être obtenu de deux façons différentes : - soit par centrifugation d’un don de sang total,

- soit lors d’un prélèvement par plasmaphérèse.

La plasmaphérèse consiste à prélever le sang total d’un donneur par l’intermédiaire d’un équipement qui, par centrifugation, sépare le plasma des autres constituants du sang. Le plasma obtenu est recueilli dans une poche et les cellules sont restituées au donneur. [263]

Après prélèvement, le plasma doit être congelé dans les 8 h afin que les activités des facteurs de coagulation, VIIIc et V notamment, ne se dégradent pas. Après congélation, le plasma frais congelé (PFC) peut être conservé jusqu’à 5 ans si il est stocké à une température d’au moins -18°C. [268]

II.3.1.1. Les protéines plasmatiques

A l’exception de l’eau, les protéines constituent la majeure partie du plasma sanguin. En effet, ce dernier contient plus d’une centaine de protéines qui peuvent être classées en trois principales catégories : l’albumine, les globulines et les fibrinogènes. [269]

• L’albumine

L’albumine représente le constituant protéique majeur du plasma sanguin, avec une concentration de 30 à 50 g.L-1, ce qui correspond à environ 60% des protéines plasmatiques. Elle est synthétisée par le foie sous forme d’une chaîne polypeptidique de 585 acides aminés

et possède un poids moléculaire de 66 kDa. C’est une protéine non glycosylée et chargée négativement. [270, 271] (Figure II.4)

Grâce à sa fonction thiol libre, l’albumine est capable de se lier à de nombreux ligands, tels que des acides gras, des ions métalliques… Cette protéine est responsable de 80% du pouvoir oncotique du plasma. En effet, il est estimé que chaque gramme d’albumine permet de retenir 18 mL d’eau. Elle possède également une fonction antioxydante et des propriétés de transport. [263, 270, 271]

Figure II.4 : Structure de l’albumine, montrant la liaison avec 7 molécules d’acide arachidonique. Illustration extraite de la base de données RCSB – PDB ID gnj par D. S. Goodsell. [271]

• Les globulines

Il s’agit principalement des immunoglobulines (Ig) ou anticorps (Ac). Ces protéines représentent 20% des protéines plasmatiques, avec une concentration comprise entre 12 et 15 g.L^-1. Leur structure de base est composée de quatre chaînes polypeptidiques, deux lourdes (≈ 53-75 kDa) et deux légères (≈ 23 kDa), maintenues entre elles par des ponts disulfure. Chaque chaîne légère est composée d’une région variable et d’une région constante tandis que chaque chaîne lourde contient une région variable et trois régions constantes. L’association des régions variables d’une chaîne lourde et d’une chaîne légère constitue le site de liaison à l’antigène ou paratope. [267, 272] (Figure II.5)

Figure II.5 : Structure générale d’une immunoglobuline. D’après [272]

Les immunoglobulines sont divisées en cinq classes : les IgG, les IgA, les IgM, les IgE et les IgD. (Figure II.6)

- Les IgG sont les anticorps les plus répandus et se présentent sous la forme classique d’une immunoglobuline, à savoir deux chaînes lourdes et deux chaînes légères.

- Les IgM sont les premiers anticorps synthétisés par les lymphocytes B matures et constituent la forme majeure d’immunoglobulines présentes à la surface de ces cellules. Quand elles sont excrétées, les IgM s’associent en pentamère.

- Les IgA sont la forme d’anticorps majoritairement présents dans les sécrétions tels que les larmes, la salive… Elles sont souvent associées deux par deux. Leur concentration est très faible dans le plasma.

- Les IgD sont présentes à la surface de la plupart des lymphocytes B, mais sont rarement libérées dans la circulation.

- Les IgE sont présentes dans le sang à très faible concentration. Elles ont une structure proche des IgG, à l’exception d’un domaine constant supplémentaire sur chaque chaîne lourde. Elles sont impliquées dans les réactions allergiques. [267, 272]

Figure II.6 :Structure générale des cinq classes d’immunoglobulines. D’après [272]

• Les protéines de la cascade de coagulation

La concentration de chacune de ces protéines varie entre 1 µg à 1 ng.mL^-1. Elles sont généralement synthétisées sous forme de zymogènes et nécessitent une étape d’activation pour être fonctionnelles. [267]

La coagulation sanguine fait principalement intervenir les protéines suivantes : le fibrinogène (facteur I), la prothrombine (facteur II), le facteur V, le facteur VII, le facteur VIII (facteur anti-hémophilique A), le facteur IX (facteur anti-hémophilique B), le facteur X, le facteur XI, le facteur XII, le facteur XIII (facteur stabilisant la fibrine), la prékallikréine, le kininogène de haut poids moléculaire. [267]

Le système de la coagulation sanguine agit en collaboration avec les plaquettes dès qu’un vaisseau sanguin est endommagé. Cela se traduit par la formation d’un caillot composé d’un réseau de plaquettes agrégées et de fibrine. La cascade de coagulation est initiée par la formation d’un complexe entre le facteur VII et un facteur tissulaire (TF) qui est une protéine membranaire spécifique des cellules de la paroi des vaisseaux sanguins. A l’issue de la cascade de coagulation, le fibrinogène, en présence de thrombine, de facteur XIII activé et d’ions calcium, est transformée en fibrine qui s’organise en réseau stable, formant ainsi un caillot. [263, 267, 273] (Figure II.7)

TF-VII

Action d’une enzyme qui catalyse la réaction montrée par la flèche bleue Réaction protéolytique catalysée

x Cofacteur Protéase Fibrine réticulée Thrombine XIa XI Fibrinogène

Fibrine ^Polymère _fibrine

Ca2+ XIII XIIIa Prothrombine Xa X PL- Va V IXa PL -VIIIa VIII IX TF-VIIa PL-

Figure II.7 : Cascade de coagulation. D'après [273]

II.3.1.2. Indications thérapeutiques du plasma sanguin

Le plasma sanguin humain peut être utilisé sous deux formes : sous sa forme liquide initiale : le plasma frais congelé (PFC), ou sous forme de concentrés de protéines thérapeutiques. En France, les médicaments dérivés du sang sont préparés uniquement par le Laboratoire français du Fractionnement et des Biotechnologies (LFB). Il s’agit principalement d’albumine, de facteurs de coagulation ou d’immunoglobulines purifiés. [263, 268]

Le PFC est utilisé dans trois principaux cas :

- les coagulopathies graves, au cours desquels tous les facteurs de coagulation s’effondrent,

- les hémorragies aiguës présentant un déficit global des facteurs de coagulation, - les déficits rares en facteurs de coagulation, pour lesquels les concentrés de facteur purifié n’existent pas, tels que les facteurs de coagulation II, V, X... [263, 268, 270]

II.3.1.3. La réglementation concernant le Plasma Frais Congelé

En France, le plasma frais congelé doit répondre aux normes de qualité suivantes : - un pH compris entre 6,5 et 7,6,

- une osmolalité d’au moins 240 mosmol.kg^-1,

- une concentration en protéines supérieure ou égale à 45 g.L^-1, - un temps de coagulation minimum de 150 s,

- une concentration en anticorps contre le virus de l'hépatite A d'au moins 2 UI.mL^-1, - une recherche d’anticorps anti-érythrocytaires irréguliers négative,

- une concentration en citrate inférieure à 25 mmol.L-1, - une concentration en calcium au maximum de 5,0 mmol.L-1, - une concentration maximale en potassium de 5,0 mmol.L^-1, - une concentration en potassium n'excédant pas 5,0 mmol.L^-1, - une concentration en sodium de 2,00 ×10² mmol.L^-1,

- être stérile,

- une recherche de pyrogènes négatives,

- une activité en facteur de coagulation VIIIc (FVIIIc) au moins égale à 0,7 UI.mL^-1, - une activité des facteurs de coagulation V et XI (FV et FXI) d’au moins 0,5 UI.mL^-1. [270, 274]

Les PFC sont conditionnés en poche de 200 mL et peuvent être conservés pendant une année à -30°C. [270]