Analyse sanguine

De Comment mesure-t-on ?
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Crayon.png En bref: On réalise des analyses sanguines pour différentes raisons: surveiller le cholestérol, dépister des maladies, déterminer le groupe sanguin...

Pour le patient, une analyse sanguine se déroule ainsi: on lui prélève un peu de sang à l'aide d'une aiguille, et le lendemain, il obtient les résultats, qui ne sont pas toujours très clairs. On se contente de les montrer à son médecin, et de vérifier si nos valeurs sont entre les valeurs de référence. Mais que se passe-t-il entre ces deux moments?

L'échantillon est tout d'abord préparé : il est placé dans une centrifugeuse, afin de séparer les cellules sanguines du plasma.

Puis il est envoyé dans un automate, qui va réaliser toutes les analyses nécessaires. Avant que les automates existent, les analyses étaient réalisées à la main par un technicien, puis interprétées par un biologiste.

Centrifugeuse de laboratoire

Préparation de l'échantillon

Directement après le prélèvement, l'échantillon de sang est identifié à l'aide d'une étiquette collée sur le tube, afin que les différents prélèvements ne soient pas mélangés.

Le sang n'est pas composé uniquement de cellules sanguines: celles ci représentent environ la moitié du sang, l'autre moitié étant un liquide appelé plasma.

  • Pour analyser et compter les cellules sanguines, comme les globules blancs, les globules rouges ou les plaquettes, le sang est directement placé dans un automate analyseur.
  • Pour analyser le plasma, l'échantillon est d'abord placé soumis à une centrifugation: il est placé dans une machine qui tourne très rapidement, ce qui aura pour effet de séparer les cellules sanguines du plasma. Les cellules sanguines, plus denses, vont se retrouver au fond du tube tandis que le plasma se retrouvera en surface.

Analyse

Automates

Aujourd'hui, quasiment toutes les analyses sanguines sont réalisées à l'aide d'automates analyseurs, qui analysent les échantillons rapidement et avec moins d'incertitudes qu'un être humain. Suivant l'analyse demandée, le laboratoire va choisir un automate plutôt qu'un autre, selon la précision nécessaire ou le type de technique à utiliser. Le résultat donné par un automate peut être quantitatif (c'est-à-dire un chiffre), ou qualitatif (on peut observer un changement de couleur, un phénomène de coagulation, un trouble de la solution analysée...). Il existe de nombreuses techniques d'analyses, dont voici quelques exemples.

Cytométrie en flux

La cytométrie en flux permet d'analyser des cellules en suspension dans un liquide. C'est le cas des cellules sanguines, en suspension dans le plasma. Le principe de cette technique est de faire passer les cellules devant un faisceau lumineux, un laser par exemple, et d'analyser comment ce faisceau est modifié par les cellules. On peut ainsi déterminer la taille des cellules, leur complexité... et ainsi les analyser et les trier. On peut également utiliser des "colorants fluorescents", les fluorochromes, pour détecter des marqueurs présents sur les lymphocytes, par exemple (un des types de globules blancs).

Ionogramme et potentiomètrie

Un ionogramme permet de mesurer le taux d'ions, comme le sodium, le potassium ou le chlore, présents dans le plasma. On réalise un ionogramme grâce à la potentiomètrie.

Postit.png Un ion est un atome qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons.
On appelle cation un atome qui a perdu un électron; sa charge est donc positive. L'ion sodium, [math]Na^{{+}}[/math], est un cation.
On appelle anion un atome qui a gagné un électron; sa charge est donc négative.L'ion chlorure, [math]Cl^{{-}}[/math], est un anion.

La potentiomètrie est une méthode d'analyse physico-chimique qui mesure la différence de potentiel entre une électrode de référence et une électrode indicatrice. (à développer)
Spectrophotomètre UV-visible

Spectrophotométrie

La spectrophotométrie est une méthode qui permet de déterminer la concentration d'une solution colorée. Elle peut être utilisée pour déterminer le taux d'hémoglobine dans le sang.

Postit.png L'hémoglobine est une protéine présente dans les globules rouges qui participe au transport du dioxygène dans l'organisme.

Un spectrophotomètre mesure l'absorbance d'une substance chimique en solution: plus une solution est concentrée, plus elle sera colorée, et donc plus son absorbance sera élevée, et inversement. Il s'agit de la loi de Beer-Lambert. Pour mesurer l'absorbance, l'appareil envoie un rayon lumineux de longueur d'onde et d'intensité connue à travers une cuve d'épaisseur connue contenant la solution. Un détecteur mesure alors l'intensité du rayon lumineux en sortie de la cuve.

Et avant les automates?

Les automates sont des appareils relativement récents. Avant leur mise en service, les analyses étaient réalisées à la main par des techniciens, puis les analyses étaient interprétées par les biologistes. De plus en plus d'analyses étant demandées au fil du temps, les chercheurs ont développé des automates afin de remplacer les techniciens et ainsi effectuer les analyses plus rapidement.

Au départ, un automate maitrisait une technique et permettait de réaliser un type d'analyse. Peu à peu les machines se sont sophistiquées, un même automate peut maintenant réaliser différents tests à la chaine en utilisant plusieurs techniques différentes.

Interprétation

L'automate envoie les résultats au biologiste médical, en signalant s'il y a une anomalie. Si c'est le cas, le biologiste va vérifier que l'analyse a été réalisée correctement, et éventuellement la refaire. Puis les résultats sont remis au patient et envoyés, la plupart du temps, au médecin traitant.

Les résultats sont donnés sous forme de nombres, avec pour chaque grandeur un intervalle de valeurs de références. Ces valeurs sont déterminées à partir d'échantillons d'individus en bonne santé. Il faut noter que ces valeurs de référence varient selon le type de population (origine, sexe...).

Pour aller plus loin

Flow Cytometry Animation (4min 30) (animation sur la cytométrie en flux, en anglais)

Le parcours d'un tube de sang au laboratoire de biologie (4min)

Bibliographie/Webographie

Lab Test Online: Echantillon de sang [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: <http://www.labtestsonline.fr/lab/blood_sample.html>

Dr. Chantal Kohler: Les cellules sanguines. [en ligne]. Campus d'histologie et embryologie médicales du Collège des histologistes, embryologistes, cytologistes et cytogénéticiens. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: <http://campus.cerimes.fr/histologie-et-embryologie-medicales/enseignement/histologie15/site/html/1.html>

JOURNO, Chloé ; MADRE, Jean-François. La cytométrie en flux. [en ligne]. Institut Français de l'Education. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: <http://acces.ens-lyon.fr/acces/ressources/immunite-et-vaccination/cellules-immunes-et-organes-lymphoides/la-cytometrie-en-flux>

Wikiversity: Cytomètrie en flux [en ligne, consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: <https://fr.wikiversity.org/wiki/Cytométrie_en_flux>

Pr. André LE TREUT: Electrolytes et ionogramme. [en ligne]. Faculté de médecine de Rennes, Dpt de biochimie et biologie moléculaire. Année 2009-2010. [consulté le 4 juillet 2016]. Disponible sur internet: <https://facmed.univ-rennes1.fr/wkf//stock/RENNES20091015035216letreutElectrolytes_et_ionogramme.pdf>


Remerciements: Dr Esteve Vincent, chef du service biologie du centre hospitalier d'Orsay