Qu’est-ce que la méthémoglobinémie?

Par Benedette Cuffari, M.Sc. Revu par Emily Henderson, B.Sc .

La méthémoglobinémie est une maladie potentiellement mortelle dans laquelle la capacité de transport d’oxygène de l’hémoglobine circulante est considérablement réduite.

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La biochimie de la méthémoglobinémie

La réduction de la capacité de transport d’oxygène de l’hémoglobine (Hb) chez les patients atteints de méthémoglobinémie est due à la conversion d’une partie ou de la totalité des quatre espèces de fer étant réduites de l’état ferreux à l’état ferrique oxydé.

Lorsque les molécules de fer de Hb sont à l’état oxydé, elles sont incapables de se lier et de transporter l’oxygène et le dioxyde de carbone, ce qui peut entraîner une myriade de complications pour la santé.

La biochimie derrière la conversion de l’Hb en méthémoglobine (MHb) peut être mieux comprise en examinant les réactions d’oxydation / réduction. Alors que l’oxydation implique l’élimination des électrons d’un substrat, la réduction se produit lorsque les électrons ont été transférés sur le substrat.

Étant donné que les réactions d’oxydation et de réduction se produisent toujours ensemble, cette combinaison de réactions est souvent appelée réactions « redox ». Comme l’Hb est oxydé en MHb, inévitablement, l’oxydation se produit également dans d’autres endroits de la cellule, augmentant ainsi la probabilité que d’autres enzymes et organites cellulaires soient endommagés.

Causes

Bien que la méthémoglobinémie se réfère le plus souvent à une affection qui survient à la suite d’une exposition à un produit chimique oxydant, elle peut également résulter d’étiologies génétiques, chimiques, alimentaires ou même idiopathiques.

Exposition à des agents oxydants

La cause la plus fréquente de méthémoglobinémie survient après une exposition à un agent oxydant. Ces produits chimiques peuvent être classés comme des agents oxydants directs, qui oxyderont directement l’Hb et formeront le MHb, ou des oxydants indirects, qui fonctionnent en réduisant l’oxygène au radical libre O2 – ou l’eau en H2O2, qui peuvent tous deux oxyder l’Hb en MHb.

L’aniline, la benzocaïne, la dapsone, la phénazopyridine (Pyridium), les nitrites, les nitrates et le naphtalène sont certains des agents oxydants courants associés à la méthémoglobinémie, que l’on trouve dans les produits chimiques et les produits alimentaires.

Idiopathique

La deuxième cause la plus fréquente de MHb est idiopathique et liée à une acidose systémique, qui ne survient souvent que chez les jeunes nourrissons de moins de 6 mois. Chez ces patients, la méthémoglobinémie surviendra secondairement à la diarrhée et / ou à la déshydratation.

Certains facteurs qui augmentent la sensibilité des petits nourrissons à la méthémoglobinémie comprennent les taux de globules rouges (RBC) qui sont faibles dans la cytochrome-b5 réductase (CYB5R), ainsi que l’Hb plus facilement oxydé. Étant donné que les nourrissons ont souvent des niveaux de pH plus élevés dans leur tractus gastro-intestinal, il existe un plus grand soutien à la production de gram négatif qui convertissent les nitrates alimentaires en nitrites, qui sont de puissants inducteurs de MHb.

Alimentation

L’ingestion d’eau contenant des niveaux élevés de nitrates, qui est plus susceptible de se produire dans les zones rurales où le ruissellement des engrais peut pénétrer dans les réserves d’eau publiques, peut également entraîner une méthémoglobinémie.

Génétique

Les formes congénitales de méthémoglobinémie sont généralement le résultat d’anomalies autosomiques récessives de l’enzyme CYB5R. Ce type de mutation peut entraîner une déficience de l’enzyme CYB5R elle-même ou une déficience du cytochrome-b5. Typiquement, les nourrissons atteints de ce type de défaut génétique présenteront à la naissance, ou peu de temps après, une cyanose.

Diagnostic

Étant donné que le MHb n’est pas capable de transporter l’oxygène et le dioxyde de carbone, les patients atteints de méthémoglobinémie sont souvent dans un état d’hypoxie, ce qui peut entraîner un large éventail de manifestations cliniques dont la gravité varie.

En règle générale, les causes congénitales de la méthémoglobinémie provoquent l’apparition de symptômes dans les premières heures ou les premiers jours de la vie. Les enfants de plus de 6 mois présentant une méthémoglobinémie développeront généralement une cyanose peu de temps après l’ingestion.

Comme la méthémoglobinémie, les petits nourrissons atteints de cardiopathie congénitale présenteront également une cyanose; par conséquent, la distinction entre ces deux états pathologiques peut être faite pour déterminer si la cyanose se résout avec un supplément d’oxygène.

Notamment, la méthémoglobinémie est associée à la caractéristique distinctive d’une augmentation du PO2 lors de l’analyse des gaz sanguins artériels, malgré une présentation cyanotique. Comparativement, les patients atteints de cardiopathie cyanotique auront une faible PO2 et une faible saturation en oxygène calculée.

Quelle que soit l’étiologie, la gravité des symptômes de la méthémoglobinémie dépend en grande partie des taux de MHb, comme indiqué dans le tableau 1.

Tableau 1: Aperçu des symptômes de la méthémoglobinémie et de leurs concentrations respectives de MHb.

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Traitement

La méthode de traitement la plus efficace de la méthémoglobinémie est l’élimination immédiate de l’agent oxydant, qui peut être réalisée par le chlorure de tétraméthylthionine, plus communément appelé bleu de méthylène.

Lors du traitement, la nicotinamide adénine dinucléotide phosphate hydrogénée (NADPH)-MHb réductase réduit le bleu de méthylène en bleu de leucométhylène grâce à l’utilisation de NADPH. Le bleu de leucométhylène agit alors comme donneur d’électrons au MHb, réduisant ainsi ce composant nocif en Hb. Le bleu de méthylène est généralement administré par voie intraveineuse dans la plage de doses de 1 à 2 mg / kg pendant 5 minutes.

En plus du traitement au bleu de méthylène, de l’oxygène à haut débit peut également être administré aux patients atteints de méthémoglobinémie via un masque sans recycleur pour augmenter l’apport d’oxygène aux tissus et, en fin de compte, augmenter la dégradation naturelle du MHb dans le corps.

Références et lectures complémentaires

• Ludlow, J. T., Wilkerson, R. G., Sahu, K. K., & Nappe, T. M. (2020). Méthémoglobinémie. Disponible au https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK537317/. (Consulté le 20 août 2020).
• Wright, R. O., Lewander, W. J., & Woolf, A.D. (1999). Méthémoglobinémie: Étiologie, pharmacologie et prise en charge clinique. Annales de médecine d’urgence 34 (5); 646-656. doi: 10.1016/ S0196-0644 (99) 70167-8.
• Rios, J. D. P., Yong, R., & Calner, P. (2019). Code Bleu: Méthémoglobinémie potentiellement mortelle. Cas de pratique clinique Médecine d’urgence 3 (20; 95-99. doi: 10.5811/ cpcem.2019.3.41794.
• David, S. R., Sawal, N.s., Bin Hamzah, M. N.s. & Rajabalaya, R. (2018). Le blues du sang: Une revue sur la méthémoglobinémie. Journal de pharmacologie & Pharmacotherapeutics 9 (1); 1-5. doi: 10.4103/jpp.JPP_79_17.

Écrit par

Benedette Cuffari

Après avoir obtenu son Baccalauréat Science sciences en Toxicologie avec deux mineures en espagnol et en Chimie en 2016, Benedette a poursuivi ses études pour compléter son Master en Toxicologie en mai 2018. Au cours de ses études supérieures, Benedette a étudié la dermatotoxicité de la mécloréthamine et de la bendamustine, deux agents alkylants à la moutarde azotée utilisés en thérapie anticancéreuse.

Citations