Plasma et sérum : distinguer et comprendre ces composants essentiels du sang

Le sang est un élément vital de notre organisme, chargé de transporter les nutriments, l’oxygène et les déchets métaboliques.

Il est responsable de la régulation de la température, du pH et de l’équilibre hydrique de notre corps.

Il joue un rôle crucial dans notre système immunitaire.

Le sang est composé de différentes parties, dont le plasma et le sérum, deux composants qui peuvent sembler similaires de prime abord, mais qui possèdent en réalité des caractéristiques et des fonctions bien distinctes.

Dans ce qui suit, nous analyserons en détail les différences entre ces deux éléments, leur composition, leur rôle au sein de notre organisme, ainsi que leurs applications pratiques en médecine et en recherche.

Définitions et différences entre plasma et sérum

Pour bien comprendre ce qui différencie le plasma et le sérum, il est important de commencer par définir précisément ces deux termes et d’expliquer en quoi ils sont distincts l’un de l’autre.

• Le plasma est la partie liquide du sang, qui représente environ 55% de son volume total. Il est constitué principalement d’eau (environ 90%), de protéines (albumine, globulines et fibrinogène), de sels minéraux, de nutriments (glucose, acides gras, acides aminés, etc.), de gaz dissous (oxygène, dioxyde de carbone, azote) et de substances diverses (hormones, anticorps, enzymes, médicaments, etc.). Le plasma est responsable du transport des éléments nutritifs, des déchets métaboliques et des cellules sanguines (globules rouges, globules blancs et plaquettes).
• Le sérum est un liquide qui provient de la coagulation du sang, c’est-à-dire qu’il résulte de la séparation des éléments solides (cellules sanguines, fibrine) et liquides (plasma) lors de la formation d’un caillot sanguin. Le sérum est donc très similaire au plasma, à une différence près : il ne contient pas de fibrinogène, une protéine impliquée dans la coagulation sanguine. En revanche, il conserve la plupart des autres protéines, sels minéraux, nutriments et substances présentes dans le plasma.

Composition et fonctions du plasma sanguin

Le plasma sanguin est un élément essentiel de notre organisme, car il assure de nombreuses fonctions vitales. Examinons de plus près sa composition et les rôles qu’il remplit au sein de notre corps.

1. Transport des éléments nutritifs et des déchets métaboliques : Le plasma est chargé de transporter les nutriments issus de la digestion, comme le glucose, les acides gras, les acides aminés et les vitamines, vers les différentes cellules de notre organisme. Il assure l’élimination des déchets métaboliques, tels que l’urée et l’acide urique, qui sont ensuite filtrés par les reins pour être éliminés sous forme d’urine.
2. Régulation de la température et de l’équilibre hydrique : Le plasma joue un rôle important dans la régulation de la température corporelle, en favorisant la répartition de la chaleur produite par les cellules et en participant au processus de sudation. Il contribue à maintenir l’équilibre hydrique de notre organisme, en assurant une répartition homogène de l’eau entre les différents compartiments (intracellulaire, extracellulaire et vasculaire).
3. Protection et défense immunitaire : Le plasma contient des protéines impliquées dans la réponse immunitaire, comme les anticorps et les protéines du système du complément, qui participent à la défense de notre organisme contre les infections et les agressions extérieures. Il transporte des cellules du système immunitaire, comme les globules blancs, vers les sites d’infection ou d’inflammation.
4. Maintien de l’équilibre acido-basique et de la pression osmotique : Le plasma est responsable de la régulation du pH sanguin, en tamponnant les variations de concentration en ions hydrogène (H+) et en éliminant les substances acides ou basiques. Il assure la maintenance de la pression osmotique, grâce à la présence de protéines, comme l’albumine, qui attirent l’eau et maintiennent le volume sanguin constant.

Composition et applications du sérum sanguin

Le sérum sanguin, bien que très similaire au plasma, présente des différences notables dans sa composition et ses applications pratiques en médecine et en recherche. Analysons ces spécificités.

Composition du sérum : Le sérum est dépourvu de fibrinogène, la protéine impliquée dans la coagulation sanguine, mais il conserve la plupart des autres éléments présents dans le plasma. Ainsi, on retrouve dans le sérum :

• Des protéines, comme l’albumine, les globulines et les protéines du système du complément ;
• Des sels minéraux, comme le sodium, le potassium, le calcium, le magnésium et le phosphate ;
• Des nutriments, comme le glucose, les acides gras, les acides aminés et les vitamines ;
• Des gaz dissous, comme l’oxygène et le dioxyde de carbone ;
• Des substances diverses, comme les hormones, les enzymes, les anticorps et les médicaments.

Applications du sérum en médecine et en recherche : Le sérum est largement utilisé dans divers domaines médicaux et scientifiques, en raison de sa richesse en protéines, nutriments et autres molécules biologiquement actives. Voici quelques exemples d’applications du sérum :

1. Diagnostic et suivi médical : L’analyse du sérum permet de mesurer la concentration en protéines, enzymes, hormones, anticorps, médicaments et autres biomarqueurs, qui peuvent être utilisés pour diagnostiquer ou surveiller l’évolution de nombreuses maladies et affections (maladies infectieuses, troubles métaboliques, maladies auto-immunes, cancers, etc.).
2. Thérapies sériques : Le sérum peut être utilisé comme source de protéines, d’anticorps ou de facteurs de croissance pour le traitement de certaines maladies. Par exemple, le sérum de patients convalescents de la COVID-19, contenant des anticorps dirigés contre le virus, a été administré à des patients atteints de formes sévères de la maladie dans le cadre d’essais cliniques. De même, des sérums spécifiques sont utilisés pour traiter certaines intoxications (venins de serpent, tétanos, botulisme, etc.) ou pour prévenir des infections chez des personnes immunodéprimées.
3. Recherche biomédicale : Le sérum est un composant essentiel des milieux de culture utilisés pour la croissance et la différenciation des cellules en laboratoire. Il apporte les nutriments, les facteurs de croissance et les hormones nécessaires au métabolisme et à la survie des cellules in vitro. Cependant, l’utilisation de sérum d’origine animale (sérum de veau fœtal, par exemple) pose des problèmes éthiques et de variabilité, qui ont conduit à la recherche de substituts sériques synthétiques ou définis.

Prélèvement et préparation du plasma et du sérum

La procédure de prélèvement et de préparation du plasma et du sérum est cruciale pour obtenir des échantillons de qualité, adaptés à leur utilisation ultérieure en analyse médicale ou en recherche. Examinons les étapes clés de ce processus.

Prélèvement sanguin : Le prélèvement sanguin est généralement effectué par ponction veineuse, à l’aide d’une aiguille et d’un tube à prélèvement. Selon l’objectif de l’analyse, le tube peut être vide (pour le sérum) ou contenir un anticoagulant (pour le plasma). Le choix de l’anticoagulant dépend du type d’analyse à réaliser (héparine, citrate de sodium, EDTA, etc.).

Séparation des composants sanguins : Après le prélèvement, le sang doit être traité pour séparer le plasma ou le sérum des autres composants sanguins (cellules, caillots). Pour obtenir du plasma, le sang anticoagulé est centrifugé, ce qui permet de séparer les cellules sanguines du liquide surnageant. Pour obtenir du sérum, le sang est d’abord laissé à température ambiante pendant quelques minutes pour permettre la formation d’un caillot, puis il est centrifugé pour séparer le caillot des éléments liquides.

Conservation et traitement des échantillons : Le plasma et le sérum doivent être conservés et manipulés dans des conditions appropriées pour préserver leur qualité et leur intégrité. Ils doivent être stockés à une température adéquate (généralement entre 2 et 8°C pour une conservation de courte durée, ou à -20°C ou -80°C pour une conservation à long terme) et protégés de la lumière et des contaminants. Avant leur utilisation en analyse ou en recherche, les échantillons peuvent être déprotéinés, filtrés ou dialysés pour éliminer certaines protéines, ions ou molécules indésirables.

Le plasma et le sérum sont deux composants sanguins aux caractéristiques et aux fonctions distinctes, qui jouent un rôle crucial dans notre organisme et dont la connaissance approfondie est essentielle pour les professionnels de la santé et les chercheurs. Alors que le plasma est la partie liquide du sang, responsable du transport des nutriments, des déchets métaboliques et des cellules sanguines, le sérum est un liquide dérivé de la coagulation du sang, dépourvu de fibrinogène mais conservant la plupart des autres éléments présents dans le plasma.

Les applications du plasma et du sérum en médecine et en recherche sont multiples, allant du diagnostic et du suivi médical aux thérapies sériques, en passant par la recherche biomédicale. La compréhension de leur composition, de leur fonction et de leur préparation est donc primordiale pour tirer pleinement parti de leur potentiel en science et en santé.