Auteur : Bruno Flamand, IUT de Dijon

Cours

d'Hémato-cytologie

DUT ABB6- physiopathologie des

leucocytes

PHYSIOPATHOLOGIE DES LEUCOCYTES

1- GRANULOCYTOPOÏESE

cf cours généralités sur Hématopoïèse, et Immunologie

cf TP morphologie Précurseurs

• Régulation: 1 myéloblaste 8 polynucléaires en 6/7 jours

Séjour sanguin: 10-20H, puis migration, séjour tissulaire 2-3j

Sang: secteur circulant + secteur marginé (« réserve »): granulocytes accolés à endothélium vaisseaux (remise en circulation: corticoïdes, stress, exercice physique…)

• Facteurs de régulation:

IL 3, GM-CSF, et G-CSF agissent du stade cellule souche myéloïde au stade promyélocytaire, mais le G-CSF est plus spécifique à la lignée granulocytaire, en augmentant le nombre de progéniteurs et de PN

IL1, IL4, IL6 agissent sur progéniteurs myéloïdes (CFU-GEMM, CFU-G, CFU-M)

IL5 agit préférentiellement sur la différenciation des précurseurs des PE et sur la fonction des PE matures

2- MONOCYTOPOÏESE

•Cf Hématopoïèse, et Immunologie

Monocytopoïèse rapide: 48H

Progéniteur commun CFU-GM à la lignée granulocytaire neutrophile

passage sanguin rapide, transformation en macrophage

différenciation selon les tissus (migroglie, cellule de Küpffer, m. alvéolaires, m. ganglionnaires…)

durée de vie tissulaire qq semaines à qq mois

•Facteurs de régulation: identique à la lignée granulocytaire, mais M-CSF plus spécifique

3- LYMPHOPOÏESE

•Cf Immunologie

4- QUELQUES ANOMALIES CELLULAIRES

•Granulocytes

•Hyposegmentation: diminution du nb de lobes ou noyau peu à asegmenté (band cell), phénomène non pathologique observé lors d’une augmentation de l’activité granulocytopoïétique de la moelle (infections ou d’hémorragies)

•Pelger-Huet: noyau en œil de chouette

•Hypersegmentation: anémie mégaloblastique, carence martiale

•Grosses granulations, associés à des vacuoles: syndromes infectieux sévères

•Hypogranulation: syndromes myélodysplasiques

•Corps de Döhle: inclusion bleutée, infections, médicaments

•Corps d’Auer: blastes de LAM

•Lymphocytes

•Lymphocytes hyperbasophiles: syndromes mononucléosiques infections virales surtout: MNI-EBV, CMV,varicelle, rubéole, hépatite, VIH,…mais aussi Toxoplasma, Plasmodium

Anomalie de Pelger Huet Corps de Döhle

Corps d’Auer

5- LEUCOPENIES

5.1 Neutropénies: leucopénie la plus fréquente

(Rq: neutropénie ethnique isolée physiologique chez les Noirs)

Origine: insuffisance centrale de production, ou atteinte périphérique.

•Centrales: -très rarement isolées d’origine congénitale, parfois d’origine acquise (toxique, immuno-allergique)

-en général neutropénie centrale par insuffisance médullaire, accompagnée de thrombopénie et d’anémie arégénérative

•Périphériques

-auto-immunes

-infectieuses: septicémies bactériennes, infections virales ou parasitaires

-par séquestration hypersplénique

-Agranulocytose: neutropénie très sévère (< 0,3.103/mm3) due à un médicament très souvent

5.2 Autres leucopénies: rares et peu évocatrices

6- HYPERLEUCOCYTOSES

6.1 Polynucléoses neutrophiles

-primitives: elles accompagnent les Syndromes Myéloprolifératifs

-réactionnelles: augmentation PN, PN peu segmentés, métamyélocytes

-physiologiques: exercice physique, grossesse, menstruations -infections bactériennes localisées ou généralisées

-syndromes inflammatoires, cancers, nécroses (infarctus), maladies métaboliques (diabète)

-traitements médicamenteux (corticoïdes), intoxications

-hémorragies, hyper-hémolyses

-tabagisme (PN parfois > 20% norme, proport. Nb cigarette/j)

6.2 Hyperéosinophilies

-infections parasitaires à vers Helminthes

-allergies, dermatoses, MAI

-médicaments (pénicilline), toxiques

-hémopathies malignes: syndromes Myéloprolifératifs, LAM4var.éo

6.3 Basocytoses

-syndrômes myéloprolifératifs et parfois dans les hypothyroïdies

6.4 Monocytoses

-fréquentes car svt réactionnelles: infections

-LA Myélomonocytaire

6.5 Hyperlymphocytoses

• à L d’aspect normal: infections virales et autres, post-infections

• à L hyperbasophiles: syndromes mononucléosiques MNI, ….

7- APLASIES MEDULLAIRES

Absence ou destruction du tissu hématopoïétique, se traduisant par une pancytopénie: anémie arégénérative normochrome normocytaire + neutropénie + thrombopénie

-50% d’origine toxique: radiations, benzène, anticancéreux, sulfamides

-origine infectieuse: hépatite, tuberculose,…

-origines génétiques: très rares

- sinon, origine idiopathique

8- HEMOPATHIES MALIGNES

•Ensemble des proliférations tumorales des cellules (progéniteurs, précurseurs, cellules matures) d’une lignée à partir d’une cellule souche mutée: maladies clonales

•Plusieurs Classifications

selon la capacité de différenciation et de maturation:

# Syndromes prolifératifs: prolifération et persistance de maturation

# Syndromes aigüs: prolifération et blocage de maturation

selon la lignée:

-Hémopathies myéloïdes: prolifération cellules d’une ou plusieurs lignées granulocytaires, monocytaires, érythrocytaires, thrombocytaires

-Hémopathies lymphoïdes: prolifération cellules lignée lymphoïde

selon la localisation primaire et principale de la prolifération:

~leucémies: moelle et sang

~myélomes: moelle

~lymphomes: organes lymphoïdes secondaires

8.1 SYNDROMES MYELOPROLIFERATIFS (SMP)

•Proliférations des ¢ myéloïdes: précurseurs des lignées Erythrocytaires, Granulo-Moncytaires, et Thrombocytaires

•Anomalie de prolifération au moins d’une lignée : hyperplasie médullaire de la lignée

•Le risque principal de ces maladies est la thrombose vasculaire, et souvent se développe une myélofibrose, et l’évolution fréquente des SMP se fait vers une transformation en Leucémie Aigüe (acutisation)

Les différents SMP:

-Leucémie Myéloïde Chronique LMC

-Polyglobulie primitive (maladie de Vaquez)

-Thrombocytémie essentielle

-Splénomégalie Myéloïde

8.1.1 Leucémie Myéloïde Chronique LMC

•Hyperplasie médullaire avec prolifération prédominante de la lignée granulocytaire

•Anomalie chromosomique acquise: Chromosome Philadelphie

•Évolution en phases, toujours vers LA

Clinique: adulte jeune, H=F, 1/100 000 h, découverte fortuite, symptômes non spécifiques (asthénie, splénomégalie 85% des cas)

Hémato:

•Hyperleucocytose importante (> 50 000/mm3) avec formule évocatrice: polynucléose, hyperéosinophilie, basocytose, Myélémie équilibrée Métamylocytes, Myélocytes, Promyélocytes, rarement Myéloblastes

•Hyperthrombocytose avec anisocytose PLT

•Anémie arégénérative normochrome normocytaire

•Myélogramme: riche, hyperplasie lignée granulocytaire (90% des ¢) mais maturation équilibrée, lignée érythroblastique rare, hyperplasie mégacaryocytaire

•Biopsie moelle: augmentation fibroblastique

Cytogénétique: Le Caryotype des ¢ médullaires proliférantes montre l’existence du Chromosome Philadelphie (Ph1) : Translocation réciproque t (9;22) (portions distales bras longs) et apparition chr 22 raccourci

Technique FISH (Fluorescence In Situ Hybridation)

Evolution: même après traitement (INF) et obtention d’une ou plusieurs rémissions (10 à 20% des cas), conduit à phase de transformation en LA, hyperleucocytose et blastose sanguine (myéloblastes >10% et promyélo.) et médullaire (myéloblastes > 30%), amaigrissement, fièvre persistante, douleurs osseuses, fatale en qq mois surtout si chimiorésistance. Guérison (60% à 5 ans) si allogreffe. (Nouveau traitement Inhibiteur Tyrosine Kinase prometteur)

Translocation induit nouveau gène sur chr 22: gène fusion BCR-ABL, produisant une protéine 210kDa forte activité Tyrosine Kinase, à l’origine probablement de la dérégulation du cycle cellulaire

8.1.2 Polyglobulie primitive (Maladie de Vaquez)

•Hyperplasie myéloïde, mais lignée érythroblastique prédominante

•Indépendance des progéniteurs et des précurseurs érythroblastiques à Epo

Clinique: adulte > 60 ans, H>F, splénomégalie 70%, érythrose cutanée, bourdonnements d’oreilles, céphalées, points lumineux, sueurs nocturnes, prurit à l’eau

Hémato: augmentation Hb, Hte, GR, hyperleucocytose et hyperthrombocytose modérée

Examens de confirmation:

-mesure du volume globulaire total par dilution isotopique de GR marqués au Cr51, montrant en général une augmentation de 20%

-culture des érythroblastes in vitro, indépendants présence Epo

Evolution: le risque principal est la thrombose, maladie d’évolution lente, transformation en LA (15% des cas). Traitement par saignées, et radiothérapie myélosuppressive par injection de P32.

8.2 LES SYNDROMES LYMPHOPROLIFERATIFS et les lymphomes malins

8.2.1 Leucémie Lymphoïde Chronique LLC (25% de toutes les Leucémies)

Prolifération de LB morphologiquement matures mais immunologiquement immatures.

Clinique: Adulte>50 ans, souvent asymptomatique(>50%), adénopathies superficielles multiples, pneumopathie, splénomégalie modérée. Souvent diagnostiqué fortuitement.

Hémato: Hyperleucocytose modérée à très importante (20 à 300 000/mm3), petits Lymphocytes (> 80% de la FL) le plus svt (parfois gds Lymphos, ou mixte), nombreuses cellules lysées sur les frottis. Souvent anémie hémolytique et thrombopénie auto-immunes associées.

Myélogramme: Moelle riche, infiltrée de petits lymphocytes normaux, 30 à 40% du myélogramme.

Cytométrie: LB CD19+, CD20+, CD5+, et à chaînes légères membranaires ou

Bilan protéique: souvent hypogammaglobulinémie (< 10g/l), parfois gammaglobulinémie monoclonale.

Evolution: lente, 2 à 10 ans. Plus de 50% des décès sont dus aux infections.

Traitements symptomatiques utiles : transfusions GR, antibiotiques, corticoïdes. Traitement chimiothérapeutique et allogreffe uniquement si maladie symptomatique, (insuffisance médullaire, organomégalie).

8.2.2 Maladie (ou macroglobulinémie) de Waldenström

Appelé aussi lymphome lymphoplasmocytaire

Clinique: Adulte > 50 ans, H>F, parfois asymptomatique, adénopathies, vertiges, céphalées, splénomégalie, infections pulmonaires.

Hémato: hyperleucocytose modérée due à Hyperlymphocytose polymorphe (lymphocytes normaux, cellules lympho-plasmocytaires, plasmocytes), lègère myélémie. Anémie arégénérative avec hématies en rouleaux, thrombopénie.

Myélogramme: Infiltration lympho-plasmocytaire polymorphe, hypoplasie myéloïde, myélofibrose

Bilan protéique: VS très augmentée (>100mm à 1ère Heure), car Hyper-Protéinémie > 80g/l, avec pic monoclonal à l'Immunoélectrophorèse sérique: IgM monoclonale > 5g/l. Immunoélectrophorèse des urines révèle une protéinurie de Bence-Jones

Evolution: diminution acuité visuelle, céphalées, hémorragies cutanéo-muqueuses, insuffisance rénale, infections.

Plasmaphérèse et antibiothérapie, chimiothérapie si insuffisance médullaire

8.2.3 Myélome (ou maladie de Kahler)

Prolifération plasmocytaire à localisation osseuse prédominante

Clinique: Adulte > 50ans, Infections, Douleurs osseuses insensibles aux antalgiques, fractures (bassin, rachis, côtes, fémur), insuffisance rénale

Radiologie: signes d'ostéolyse (lacunes, géodes, fractures)

Hémato: svt Leucopénie mais quelques plasmocytes circulants, anémie arégénérative avec hématies en rouleaux, thrombopénie

Myélogramme: Prolifération plasmocytaire (> 15%), à plasmocytes souvent anormaux, plurinuclées, nucléolés, bourrés de vacuole et à cytoplasme « flammé » (cellules de Mott).

Bilan protéique: VS très augmentée (>100mm à 1ère Heure), car Protéinémie > 100g/l, avec pic monoclonal à l'immunoélectrophorèse sérique : 65% de cas à IgG monoclonale, 35% de cas à IgA monoclonale. Immunoélectrophorèse des urines révèle une protéinurie de Bence-Jones.

Bioch: Hypercalcémie et Hypercalciurie (résultant de l'ostéolyse)

Evolution: les infections sont la première cause de mortalité (car pas d’immunité humorale efficace), hémorragies, insuffisance rénale (due à protéinurie et calculs rénaux calciques).Traitement symptomatique (antibiothérapie, transfusion, plasmaphérèse, diurétique) et chimiothérapie agressive. Autogreffe de cellules souches prometteuse.

8.2.4 Autres syndromes lymphoprolifératifs

a-Leucémie à Tricholeucocytes: prolifération de LB de grande taille à cytoplasme possédant de fins et longs prolongements

b-Leucémie à Prolymphocytes: grandes cellules (>50% de la FL), noyau volumineux, nucléole. Maladie fatale rapidement malgré traitement

c-Syndrome de Sézary: infiltration lymphoïde de l’épiderme, caractérisé dans le sang par des LTCD4+ à morphologie proche du monocyte, en particulier le noyau parcouru des sillons blancs (cellules à noyau « cérébriforme »)

TricholeucocytesCellules de Sézary

8.2.5 Lymphomes malins

•Proliférations lymphocytaires, de maturité diverse, mais localisées préférentiellement dans organes lymphoïdes secondaires, ganglions lymphatique surtout.

•Diagnostic d’alerte éventuellement en Hématologie, diagnostic de certitude après biopsie ganglionnaire par le laboratoire d’Anatomocytopathologie

a-Maladie de Hodgkin

Clinique: Adulte jeune 20-40 ans, H >> F, adénopathies superficielles ou profondes persistantes, fièvres-sueurs nocturnes sans causes infectieuses, amaigrissement, prurit, douleurs lombaires, diagnostic souvent fortuit. (maladie fréquente chez HIV stade terminal).

Hémogramme: normal ou profil d'une anémie inflammatoire avec polynucléose et thrombopénie, VS augmentée et protéines de l'inflammation élevées.

Diagnostic réalisée sur biopsie ganglionnaire: prolifération ganglionnaire lympho-monocytaire, avec cellules de Reed-Sternberg caractéristiques. Classification histologique en 4 types.

Evolution: spontanément mortelle, mais traitement chimiothérapeutique et radiothérapeutique donnant de bons résultats, Taux de survie à 10 ans 50 à 90%.

B-Lymphomes Malins Non Hodgkiniens

-Lymphome de Burkitt: responsabilité de l’EBV

-Lymphome leucémique T de l’adulte: responsabilité de HTLV

9- LES LEUCEMIES AIGÜES

•Expansion clonale de précurseurs (et progéniteurs) myéloïdes ou lymphoïdes

•Localisation: moelle, puis envahissement du sang, puis tous les organes

•Prolifération avec blocage de maturation, donc faible degré de différenciation, et quasi-absence d’éléments matures dans le sang

•Toujours mortelles sans traitement en qq mois

•Maladies non rares: 5 cas / an / 100 000 h, 50% de toutes les Leucémies

•Aucun facteur prédisposant dans 95% des cas

•2 types de LA:

- Leucémies Aigües Myéloblastiques LAM : 90% des cas > 20 ans 50% des cas > 60 ans

- Leucémies Aigües Lymphoblastiques LAL : 60% des cas < 20 ans

Clinique: parfois asymptomatique au début,

-signes d’insuffisance médullaire: anémie, hémorragie ou CIVD, infections

-signes d’infiltration tumorale: adénopathies, splénomégalie, hépatomégalie, douleurs osseuses, convulsions, paralysies, atteinte testiculaire

Hémogramme:

-anémie normochrome normocytaire arégénérative

-thrombopénie

-hyperleucocytose variable avec neutropénie mais présence de Blastes: gdes ¢ immatures, N/C 9/10, chromatine lâche, nucléolée, rosée, cytoplasme basophile sans ou avec qqs granulations azurophiles

Myélogramme: Obligatoire au diagnostic

Moelle riche, envahissement massif par blastes > 30% des ¢ médullaires, peu de maturation des différentes lignées.

Parfois moelle pauvre due à myélofibrose, biopsie nécessaire

Blastes des Leucémies aiguës

Corps d’Auer

•La distinction entre LAL et LAM, et donc la classification des LA, est nécessaire pour le diagnostic, et le pronostic médical (efficacité-rechute traitement, chimiorésistance, guérison, réussite de greffe), elle repose sur des critères d’analyses:

-analyses cytologiques: état de maturation, présence de granulations cytoplasmiques, de vacuoles, taille, rapport N/C, morphologie du noyau (encoche, présence de nucléole)

-analyses cytochimiques: recherche d’activités enzymatiques cellulaires (avec substrats chromogènes) sur frottis médullaire pour différencier origine myéloïde ou lymphoïde, ou origine granulocytaire ou monocytaire

-Recherche de la Myéloperoxydase,- MPO-: activité présente dans tous les granulations primaires des blastes myéloïdes (précurseurs granulo- ou moncytaires), négative dans blastes lymphoïdes

-Recherche de la Naphtol ASD Estérase,- NASDA-: activité présente dans tous les blastes myéloïdes, mais pouvant être inhibée par NaF dans précurseurs monoblastiques

-analyses cytogénétiques: mise en évidence d’anomalies acquises du caryotype des cellules blastiques médullaires dans 80% des LAL et 70% des LAM . Ces anomalies sont reliées statistiquement: à une entité particulière de LA, au bon ou au mauvais pronostic, et à la décision thérapeutique

-hyper (51-103 chr) ou hypo (30-45) diploïdie

-Monosomie (chr 5, 7), Trisomie (chr 8), perte du chr Y

-Délétion (chr 9, 6, 12, 11), Inversion (chr 16, 8)

-Translocations (t 9;22, t 8;14, t 8;21, t 8;22; t 15;17, t 11;14)

Translocations: fusions gènes

t15;17: PML/RAR: gène récepteur nucléaire anormal à l’acide rétinoïque, inhibant la différenciation

-analyses cytogénétiques en FISH

Trisomie 8

t 8;21

Inversion 16

-immunophénotypages: recherche de marqueurs les plus spécifiques de la lignée proliférante, d’expression membranaire, molécules CD, ou cytoplasmique, par cytométrie de flux

Exemple: CD79a, CD19: LB

CD3, CD7: LT

CD13, CD33: lignée myéloïde

sub-phénotypage CD14: monocyte

CD36: précurseurs érythroblastiques

CD41, CD42: précurseurs thrombocytaires

CD34: myéloblaste et lymphoblaste très immatures

CD115: myéloblastes très immatures

chaîne µ cyto: LB matures

Attention: pas de spécificité absolue des marqueurs (certains marqueurs Lympho sont positifs dans LAM), et pas de marqueurs à diagnostic absolu (certains marqueurs caractéristiques ne se retrouvent pas dans 100% des cas); Seule une COMBINAISON de Marqueurs (±40) permet le diagnostic

Classification des LAM (selon classification FAB)

LAM 0 Leucémie myéloblastique très indifférenciée

LAM 1 Leucémie myéloblastique peu différenciée

LAM 2 Leucémie myéloblastique avec différenciation granuleuse

LAM 3 Leucémie myéloblastique promyélocytaire

LAM 4 Leucémie myélomonocytaire

LAM 5 Leucémie monocytaire

LAM 6 Erythroleucémie

LAM 7 Leucémie mégacaryocytaire

Classification des LAL (selon FAB)

LAL type 1

LAL type 2

LAL type 3

Classification FAB: critères cytologiques et cytochimiques, autres techniques pour confirmer, mais obligatoires car FAB difficile

LAM 0: Blastes médullaires >90%, absence de maturation granuleuse, CD34, CD33, CD13, CD115, MPO négative

LAM 1: Blastes médullaires >90%, parfois faiblement granuleux, CD34, CD33, CD13, CD115, MPO positive, translocation t9;22 parfois

LAM 2: Blastes médullaires >30-90%, corps Auer, qq Promyélo-Myélo-Métamyélo, CD33,CD13,CD15, CD16,CD65, translocation t8;21 fréquente

LAM 3: Blastes >30-100% tendance promyélocytaires , corps d’Auer en fagot, CD33, CD13, CD15, CD65, translocation t15;17 quasi constante

LAM 4: blastes >30-80% type LAM2 associés à monoblastes, promonocytes, monocytes, NASDA estérase positive, et inhibée par NaF, CD33, CD13, CD15, CD65, CD11, CD14, t 9;11, t11;19

LAM 4 Eo: LAM 4 avec en + maturation éosinophile, Inversion chromosome16 très fréquente

LAM 5: blastes de type monocytaire et monocytes, NASDA estérase positive, et inhibée par NaF, CD33, CD13, CD15, CD65, CD11, CD14

LAM 6: blastes myéloïdes >30%,et précurseurs érythroblastiques > 50%, CD11, CD13,CD14,CD36, glycophorine A

LAM 7: précurseurs mégacaryocytaires >30%, MPO positive, CD11, CD13 CD33+, CD41,CD42,CD61

LAL 1: blastes petite taille, N/C élevé, noyau régulier rond, nucléole peu visible, cytoplasme basophile

LAL 2: blastes plus grands, mais souvent population mixte, N/C moyen, noyau irrégulier encoché, nucléoles volumineux, cytoplasme basophile

LAL 3: blastes taille moyenne, noyau régulier arrondi ou ovale, nucléoles visibles, cytoplasme abondant et basophile intense, nombreuses vacuoles

LAL 1 LAL2 LAL3

Sous-Classification LAL (EGIL)

Différenciation LAL B et LAL T et classification de 1 à 4 en fonction de la maturité des LB ou LT, par immunophénotypage

B1: CD79, CD19, CD22

B2: CD79, CD19, CD22, CD10

B3: CD79, CD19, CD22, CD10, chaîne µ cyto

B4: CD79, CD19, CD22, CD10, chaîne µ cyto, Ig cyto

T1: CD3,CD7

T2: CD3,CD7,CD2,CD5,CD8

T3: CD3,CD7,CD2,CD5,CD8,CD1a

Cytogénétique des LAL

•Hyperploïdies fréquentes (>50 chr)

•Translocations t(4;11), t(9;22),

t(12;21) LAL B CD10+

t(8;14) LAL 3 , LAL B

t(11;14) LAL T

Fréquences LAM (Dijon)

LAM 0+1+2 = 50%

LAM 3 = 16%

LAM 4 = 16%

LAM 5 = 15%

LAM 6 = 3%

LAM 7 = <1%

Fréquences LAL (Dijon)

83% LAL B (B2 plus fréquent)

17% LAL T (T3 plus fréquent)

Existence LA biphénotypique: LAM et LAL

Existence LA inclassables: ni LAM, ni LAL

Survie à 5 ans dans hémopathies malignes(Dijon)

LAL 50%

LAM 12% Polyglobulie primitive 100%

LMC 43%

LLC 79%

Myélome 31% Hodgkin 79%

Waldenström 64%