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Jérôme MoreauxDépartement d’Hématologie Biologique
CHU de Montpellier
DFGSM - UE Tissu sanguin, hématologie. Bases fondamentales. CM n°3
Physiologie de l’hématopoïèseBases physiopathologiques des hémopathies malignes
et des greffes de cellules souches hématopoïétiques
2
Sommaire
I. Généralités, définition de l’hématopoïèse
II. Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
III. Comment naissent les différentes cellules sanguines ?
IV. Comment l’environnement médullaire peut-il devenir pathologique ?
V. L’utilisation des CSH à des fins thérapeutiques
3
Sommaire
I. Généralités, définition de l’hématopoïèse
II. Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
III. Comment naissent les différentes cellules sanguines ?
IV. Comment l’environnement médullaire peut-il devenir pathologique ?
V. L’utilisation des CSH à des fins thérapeutiques
Définition (d’après le dictionnaire le Garnier Delamare) :latin : sanguis, grec : haïma
« Tissu liquide contenu et circulant dans le cœur, les artères, les veines
et les capillaires. Il comprend le plasma et des cellules »
Le sang
Plasma
+ Cellules sanguines (ou « éléments figurés » du sang):
globules rouges ou érythrocytes ou hématies
plaquettes ou thrombocytes
globules blancs ou leucocytes
produites lors de l’hématopoïèse
5
� Les cellules du sang sont produites par des cellules souches présentes dans la moelle osseuse
Les cellules du sang ont une durée de vie courte:- 1 journée pour les polynucléaires- Quelques jours pour les monocytes- 7 jours pour les plaquettes- 120 jours pour les globules rouges- De quelques jours à plusieurs années pour les lymphocytes
Plaquettes
Le sang
6
Chaque jour, l’organisme doit produireÉrythrocytes 200 x 109/jNeutrophiles 40 x 109/jPlaquettes 200 x 109/j
TOTAL: 440 x 109/j
� Les cellules du sang sont produites par des cellules souches présentes dans la moelle osseuse
Plaquettes
L’hématopoïèse
7
L’hématopoïèse
Phénomène physiologique :
cellules souches hématopoïétiques = CSH
cellules sanguines matures et fonctionnelles :
globules rouges, plaquettes & globules blancs
Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
8Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Progéniteurs multipotents
CSH de reconstitution à long terme
CSH de reconstitution à court terme
Progéniteur
lymphoïde commun
Progéniteur
myéloïde commun
Progéniteur
mégacaryocyte-érythrocytes
Progéniteur
granuleux-monocytes
9
Polynucléaire Basophile
Polynucléaire éosinophile
Polynucléaire Neutrophile
GR et Plaquette
Lymphocyte Monocyte
10
Phénomène :
- continu : tout au long de la vie,
- régulé : contrôle « sophistiqué »,
- dynamique : adaptation possible aux besoins de l’organisme
dans un environnement complexe :
- intervenants cellulaires multiples
- facteurs solubles
L’hématopoïèse
11
Localisation : moelle osseuse
(fonctionnelle à la naissance)
période fœtale et embryonnaire :
hématopoïèse primitive
mésoderme, foie, rate,
puis progressivement relai par la M.O.
L’hématopoïèse
Kiel and Morrisson, Nat. Rev. Immunol. 2008
Passage des cellules différenciées
dans le compartiment sanguin
12
NB : hématopoïèse extra-médullaire
(pathologie : foie, rate, ganglion, autres localisations)
13
Vers une moelle « jaune »
Jeune enfant : tous les os jusqu’à 4-5 ans, puis principalement : sternum, côtes, vertèbres, bassin (+++), crâne, sacrum, extrémités des os longs
Evolution avec l’âge de l’hématopoïèse :
Moelle hématopoïétique : « rouge »
Moelle non hématopoïétique : « jaune »
Restriction progressive
des zones actives
avec l’âge
14
Vers une moelle « jaune »
« colonisation » des zones perdant leur activité
hématopoïétique par les adipocytes
Cellularité : ≈ 100% Cellularité : ≈ 50% Cellularité : ≈ 5%
BOM (biopsie ostéo-médullaire, examen de la M.O.) :
15
Les cellules souches hématopoïétiques survivent et prolifèrent au contact des travées osseuses
16
Moelle osseuse = environnement complexe
L’hématopoïèse
Podar et al. Leukemia 2008
Compartiment cellulaire
Cellules
hématopoïétiques
CSH
Progéniteurs
Précurseurs
et cellules sanguines
en voie
de maturation
Cellules
non hématopoïétiques
Fibroblastes
Chondrocytes
Ostéoclastes
Ostéoblastes
Progéniteurs
endothéliaux
Compartiment non cellulaire
Matrice
extra-cellulaire
Fibronectine
Laminine
Collagène
Protéoglycanes…
Facteurs
Solubles
CXCL12
SCF
VEGF
IL-6
G-CSF
GM-CSF…
17
Bilan de la 1ère partie – objectifs pédagogiques
- Définir l’hématopoïèse
- Citer les propriétés générales
- Décrire sa localisation
- Décrire l’évolution avec l’âge
- Définir la notion d’environnement médullaire
18
Sommaire
I. Généralités, définition de l’hématopoïèse
II. Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
III. Comment naissent les différentes cellules sanguines ?
IV. Comment l’environnement médullaire peut-il devenir pathologique ?
V. L’utilisation des CSH à des fins thérapeutiques
19
L’hématopoïèse
Phénomène physiologique :
cellules souches hématopoïétiques = CSH
cellules sanguines matures et fonctionnelles :
globules rouges, plaquettes & globules blancs
Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
20
Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
(CSH)
Propriétés fondamentales :
Auto-renouvellement
maintien du« stock » de CSH :
hématopoïèse à long terme
Différenciation
production des différentes
lignées sanguines
21
LES CELLULES SOUCHES
Totipotence : capable de générer un être vivant multicellulaire
Pluripotence : capable de donner naissance aux cellules issues des 3 feuillets embryonnaires
Multipotence : capable de donner naissance à plusieurs types cellulaires mais déjà engagées dans une direction
22
Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
(CSH)
CSH multipotentes
Progéniteurs restreints
à une ou plusieurs lignées sanguines
Précurseurs de cellules sanguines
Cellules sanguines différenciées et matures
sous l’influence
de facteurs
solubles
Cavazzana-Calvo et al. Blood 2011
Notion de différenciation :
23
Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
(CSH)
Cellules souches et progéniteurs
Une cellule souche est une cellule indifférenciée (cellule jeune, sans fonction physiologique) qui a
pour propriétés :
- l'auto renouvellement : la cellule souche se divise en deux cellules filles dont au moins une reste
indifférenciée, avec les mêmes propriétés que la cellule mère, en particulier la propriété d'auto-
renouvellement. Ainsi la cellule souche se renouvelle constamment.
- la génération des cellules différenciées, c’est à dire capables d'assurer la fonction d'un tissu ou d'un
organe. Une cellule souche peut être capable de générer plusieurs types de cellules différenciées.
Un progéniteur peut avoir une grande capacité de prolfération et de différenciation, mais a perdu la
capacité d’autorenouvellement
24
Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
(CSH)
CSH de long terme
CSH de court terme
2 types de CSH :Auto-renouvellement
quasi-infiniment
(CSH assurant
l’hématopoïèse « à vie »)
Auto-renouvellement
limité
Population cellulaire très rare dans la M.O. : < 1% des cellules nucléées (0,05%)
Notion de quiescence : phase G0 du cycle cellulaire,
divisions rares
intérêt = protection, résistance au stress cellulaire (chimiothérapie…)
Non identifiable sur les seuls critères morphologiques
Tenen. Nat. Rev. Cancer 2003 - Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
25Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Progéniteurs multipotents
CSH de reconstitution à long terme
CSH de reconstitution à court terme
Progéniteur
lymphoïde commun
Progéniteur
myéloïde commun
Progéniteur
méga-érythrocytes
Progéniteur
granuleux-monocytes puis précurseurs
26Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Progéniteurs multipotents
CSH de reconstitution à long terme
CSH de reconstitution à court terme
Progéniteur
lymphoïde commun
Progéniteur
myéloïde commun
Progéniteur
méga-érythrocytes
Progéniteur
granuleux-monocytes
27Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Progéniteurs multipotents
CSH de reconstitution à long terme
CSH de reconstitution à court terme
Progéniteur
lymphoïde commun
Progéniteur
myéloïde commun
Progéniteur
méga-érythrocytes
Progéniteur
granuleux-monocytes
28Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Progéniteurs multipotents
CSH de reconstitution à long terme
CSH de reconstitution à court terme
Progéniteur
lymphoïde commun
Progéniteur
myéloïde commun
Progéniteur
granuleux-monocytes
Progéniteur
mégacaryocyte-érythrocytes
29Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Progéniteurs multipotents
CSH de reconstitution à long terme
CSH de reconstitution à court terme
Progéniteur
lymphoïde commun
Progéniteur
myéloïde commun
Progéniteur
méga-érythrocytes
Progéniteur
granuleux-monocytesmégacaryocyte
plaquettes
30Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Progéniteurs multipotents
CSH de reconstitution à long terme
CSH de reconstitution à court terme
Progéniteur
lymphoïde commun
Progéniteur
myéloïde commun
Progéniteur
granuleux-monocytes
Progéniteur
mégacaryocyte-érythrocytes
mastocyte
P. basophile
P. éosinophile
ostéoclaste
cellule dendritique
P. neutrophile
31Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Progéniteurs multipotents
CSH de reconstitution à long terme
CSH de reconstitution à court terme
Progéniteur
lymphoïde commun
Progéniteur
myéloïde commun
Progéniteur
méga-érythrocytes
Progéniteur
granuleux-monocytes
32Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Progéniteurs multipotents
CSH de reconstitution à long terme
CSH de reconstitution à court terme
Progéniteur
lymphoïde commun
Progéniteur
myéloïde commun
Progéniteur
mégacaryocyte-érythrocytes
Progéniteur
granuleux-monocytes
Indication : schéma à retenir!
33
Phénomène :
- continu : tout au long de la vie,
- régulé : contrôle « sophistiqué »,
- dynamique : adaptation possible aux besoins de l’organisme
dans un environnement complexe :
- intervenants cellulaires multiples
- facteurs solubles
L’hématopoïèse
34Orkin and Zon, Cell 2008Indication : schéma à ne pas apprendre (objectif = compréhension)!
Facteurs de transcription :
responsables du déclenchement
de programmes spécifiques
d’engagement vers une lignée et de différenciation :
niveau d’expression
chronologie d’action
synergie/compétition
35
Les particularités de la cellule souche hématopoïétique
(CSH)
Possibilité de :
division « symétrique »
et de division « asymétrique »(hypothèses 1 et 2)
Knoblich Cell 2008auto-renouvellement/différenciation
Hypothèse 2. Influence de l’environnement de la niche sur le devenir des cellules souchesfilles
Hypothèse 1. Partage asymétrique
36
Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
(CSH)
Facteurs impliqués:
Cytokines : Facteurs « physico-χ »
CXC chemokine ligand 12
= CXCL12 = SDF1
Stem cell factor = SCF
Angiopoïétine
Thrombopoïétine…
Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Sous l’influence du microenvironnement
Notion de niche
Pression en oxygène (hypoxie)
Ca2+
Propriétés physiques de la matrice
37
Localisation dans la M.O. : niche(s)
= microenvironnement(s) spécialisé(s), ensemble de signaux
coordonnés spatialement et temporellement
(régulation)
rôle de support à la fonctionnalité
des CSH
Orkin and Zon, Cell 2008
Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
(CSH)
38Orkin and Zon, Cell 2008Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Niche ostéoblastique
ou endostéale
interaction des CSH
avec les ostéoblastes
qui produisent :
G-CSFgranulocyte
colony-stimulating factor
GM-CSFGranulocyte macrophage
colony-stimulating factor
Interleukine 6IL-6
Angiopoïétine,…
Niche vasculaire
interaction des CSH
avec les réseau
vasculaire
Intégration de signaux
systémiques provenant
de la circulation sanguine
Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
(CSH)
39Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
D‘autres niches interviennent :
Influence :
- du système nerveux sympathique et parasympathique
(signalisation dopaminergique et adrénergique)
- des adipocytes médullaires
Régulation complexe et
dynamique des CSH
Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
(CSH)
40
La CSH est capable de migrer vers le sang périphérique et
d’y circuler pour un jour et revenir se loger dans la M.O.
« Homing » : retour des CSH vers la niche hématopoïétique
Entrée, installation (« lodgement ») des CSH dans la niche hématopoïétique
et reprise des fonctions, notamment différenciation en cellules sanguines matures
(« engrafment »)
Propriété capitale en médecine régénératrice : bases des greffes de CSH
Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
(CSH)
Remarque : conservation des propriétés après congélation/décongélation
Une molécule de surface : CD34Membre de la famille des sialomucines
Protéine transmembranaire avec haut degré
de glycosylation
Molécule-clé pour l’identification
des CSH par cytométrie en flux
41Gangenahalli et al. Stem Cells Development 2006Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
CD34gr
anul
arité
Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
(CSH)
CD34+ CD38-
CD34+ CD38+
Cellules souches
Progéniteurs
42
Bilan de la 2ème partie – objectifs pédagogiques
- Définir la CSH
- Décrire les propriétés fondamentales :
auto-renouvellement
différenciation (notions générales + schéma détaillé)
2 catégories de CSH
division asymétrique
facteurs impliqués
définition de la niche – 2 principaux types de niche
notion de circulation des CSH
conservation des propriétés après congélation/décongélation
CD34
43
Sommaire
I. Généralités, définition de l’hématopoïèse
II. Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
III. Comment naissent les différentes cellules sanguines ?
IV. Comment l’environnement médullaire peut-il devenir pathologique ?
V. L’utilisation des CSH à des fins thérapeutiques
44Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Progéniteurs multipotents
CSH de reconstitution à long terme
CSH de reconstitution à court terme
Progéniteur
lymphoïde commun
Progéniteur
myéloïde commun
Progéniteur
mégacaryocyte-érythrocytes
Progéniteur
granuleux-monocytes
Lignée érythrocytaire = Globules Rouges
Erythropoïèse
Moelle osseuse
Sang
Proérythroblaste Érythroblaste basophile
Érythroblaste polychromato-phile
Érythroblaste acidophile(+/- rose)
Globule rouge
Réticulocyte24h dans la moelle puis maturation en GR en 24h dans le sang
Erythropoïèse
46
Erythropoïèse
1 proérythroblaste
2 érythroblastes basophiles
4 érythroblastes polychromatophiles
8 érythroblastes polychromatophiles
16 érythroblastes acidophiles
16 réticulocytes 16 globules rouges
Cellule
• ProE.
• E. basophile
• E. polychrom.
• E. acidophile
• GR
Taille20 – 25 µ
8 – 10 µ
6 – 8 µ
NoyauChromatine fine
Quelques mottes
Nucléole prf
N/C 80%
Densification
Pycnose
Expulsion
Cytop.ARN
Hémoglobine
Erythropoïèse
Diapositive du Pr JF Schved
Proérythroblastes
Erythroblaste acidophile Erythroblastes polychromatophiles
Erythroblaste basophile
Diapositive : Dr C. Lavabre-Bertrand
49
Erythropoïèse
Différenciation en 7 jours environ
Rôle clé - du fer
- de la vitamine B12 et des folates pour la synthèse de l’ADN
Régulation de l’érythropoïèse par l’érythropoïétine = E.P.O.
Production basale : 200 x 109/jour
Puis durée de vie = 120 jours
50Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Progéniteurs multipotents
CSH de reconstitution à long terme
CSH de reconstitution à court terme
Progéniteur
lymphoïde commun
Progéniteur
myéloïde commun
Progéniteur
mégacaryocyte-érythrocytes
Progéniteur
granuleux-monocytes
Thrombopoïèse (Mégacaryopoïèse)
Cellule souche hématopoïétique
Mégacaryocyte mature :
« thrombocytogène »
ou « plaquettogène »
Battinelli et al. Curr opinion in hemato. 2007
Rôle de la thrombopoïétine (T.P.O.)
Les mégacaryocytes :
Précurseurs médullaires dérivant de la cellule souche
Cellules « géantes » : 50 à 100 µm
Noyau volumineux polyploïde
Endomitoses successives :
multiplication du stock d’ADN
sans division cellulaire
de 4 à 128 N
« méga-caryo-cytes »
polyploïdie physiologique
Thrombopoïèse
< 1% des cellules médullaires
mégacaryoblaste
mégacaryocytebasophile
mégacaryocytegranuleux
mégacaryocyte thrombocytogène
Augmentation de la taille,de la ploïdie,
maturation cytoplasmique
4- 8 N20 à 30 µmNoyau rond souvent bilobéChromatine fineBasophilie +++ cytoplasme
16 N40 à 80 µmDébut de lobulation nucléaireCytoplasme plus abondant, qques granulations
16 N50 à 100 µmNoyau multilobéCytoplasme plus abondant, Perte basophile, gain acidophiliegranulations
Indication : schéma à ne pas apprendre (objectif = compréhension)!
Observation d’un étalement médullaire coloré au MGG(x 10)
Observation d’un mégacaryocyte sur un étalement médullaire coloré au MGG(x 50)
- noyau uniqueformé de lobes irréguliers- chromatine relativement dense
cytoplasme riche en granulations fineset régulières,contour évanescent
remodelage du cytoplasme,
migration vers sinusoïdes
formation d’extensions
cytoplasmiques
proplaquettes
Plaquettes1000 à 3000/mégacaryocyte
Battinelli et al. Curr opinion in hemato. 2007Kaushansky, Blood 2007
« Consommation » de la totalité du cytoplasme puis mort cellulaire par apoptose
Thrombopoïèse
57
Thrombocyte = plaquette
Cellules anucléées de 2 à 3 µm de diamètre (hétérogénéité)
Taux dans le sang circulant : 150 à 400 G.L-1 (production journalière basale : 100 x 109)
Séquestration splénique : 1/3 du pool
Durée de vie moyenne : 10 jours (maturation 7 à 8 j), élimination par macrophages
Frottis sanguin coloré au MGG(faible grossissement)
Frottis sanguin coloré au MGG(fort grossissement)
Thrombopoïèse
58Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Progéniteurs multipotents
CSH de reconstitution à long terme
CSH de reconstitution à court terme
Progéniteur
lymphoïde commun
Progéniteur
myéloïde commun
Progéniteur
mégacaryocyte-érythrocytes
Progéniteur
granuleux-monocytes
Moelle osseuse
Sang
Myéloblaste Promyélocyte Myélocyte Métamyélocyte
Polynucléaire neutrophile
Granulopoïèse
5 à 7 jours
Rôle du G-CSF
et du GM-CSF
Production journalière basale : 50 x 109
Cellule
• Mblaste
• ProMcyte
• Mcyte
• MétaMcyte
• Pn
Taille15 – 20 µ
12 -14 µ
CytopBasophile
Granulations
éosinophiles
Incolore
Granuleux
NoyauArrondi
Chromatine fine
Nucléole
Lobulation
Condensation
Polylobé
Granulopoïèse
Diapositive du Pr JF Schved
61
3 catégories de polynucléaires :
- polynucléaires neutrophiles (granulocytes neutrophiles)
dont les granulations, fines et azurophiles
- polynucléaires éosinophiles qui comportent de grosses
granulations réfringentes de couleur orange saumon (rôle de l’IL-5entre autre)
- polynucléaires basophiles, peu abondants, qui contiennent
de grosses granulations rouge violacé appelées
métachromatiques (rôle de l’IL-3 entre autre).
Granulopoïèse
Devenir tissulaire, rôle dans la réponse immunitaire
62Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Progéniteurs multipotents
CSH de reconstitution à long terme
CSH de reconstitution à court terme
Progéniteur
lymphoïde commun
Progéniteur
myéloïde commun
Progéniteur
mégacaryocyte-érythrocytes
Progéniteur
granuleux-monocytes
63
Monocytes/macrophages
« Monocytopoïèse »
Rôle du GM-CSF
Fonction de phagocytose
Présentation de l’Ag
Coagulation (FT)
Macrophages : localisation
tissulaire
64Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Progéniteurs multipotents
CSH de reconstitution à long terme
CSH de reconstitution à court terme
Progéniteur
lymphoïde commun
Progéniteur
myéloïde commun
Progéniteur
mégacaryocyte-érythrocytes
Progéniteur
granuleux-monocytes
65
Lymphopoïèse B
Adapté d’après Jares et al. Nature Review Cancer 2007
Indication : sera revu en détail dans les cours spé cifiques!
Moelle osseuse Tissus lymphoïdes périphériques
Cellule proB
Cellule préB I
Cellule préB II
Lymphocyte B immature
Lymphocyte B mature
Cellule Bnaïve
Cellule Bmémoire
PlasmocyteCellule du centre germinal folliculaire
66
Lymphopoïèse T
Phénomène de migration
de la moelle osseuse vers le thymus :
Différents stades de maturation
Schéma : P. Corbeau Indication : sera revu en détail dans les cours spé cifiques!
67Wang and Wagers Nat. Rev. Mol. Cell. Biology 2011
Progéniteurs multipotents
CSH de reconstitution à long terme
CSH de reconstitution à court terme
Progéniteur
lymphoïde commun
Progéniteur
myéloïde commun
Progéniteur
mégacaryocyte-érythrocytes
Progéniteur
granuleux-monocytes
68
Mastocytes
Tissus vascularisés/séreusesà proximité des vaisseaux sguins
et lymphatiques,épithéliums, cellules musculaires lisses
Zone d’échange entre l’organismeet l’environnement
Phénomènes de maturation
Moelle osseuse
Progéniteur hématopoïétique
Migration des précurseurs
Rôle de CXCR2Influence +++ de l’inflammation
Heib et al. BJH 2008 – Moon et al. Mucosal Immunity 2010
Production des mastocytes
Histamine
Enzymes(protéases)
Facteurs de croissance
Cytokines
Chimiokines
Médiateurs lipidiques
Espèces réactives dérivées de l’oxygène
Héparine
chymase, tryptase,…
FGF-2, VEGF, PDGF, NGF,…
IL-4, IL-10, TGF-bêta, IL-21, IL-2, TNF,…
Médiateurs stockés/médiateurs néo-formés
ARN, miARN
Fonctions mastocytaires
Recrutement d’effecteurs cellulaires
ex : PNN, macrophages, cellules dendritiques
Stimulation de divers types cellulaires
conséquences : angiogénèse, remodelage tissulaire, osseux
Implication au cours de grands processus de défense/réparation tissulaire :
réponse immune (pathogènes divers) +++
recrutement d’effecteurs de l’immunité innée et spécifiqueeffet immunomodulateur
Fonctions mastocytaires
72
Erythroblastes 20% +/-10%
Myéloblastes 2% +/-2%
Promyélocytes 4% +/-3%
Myélocytes 16% +/-8%
Métamyélocytes 18% +/-10%
Polynucléaires neutro. 18% +/-10%
Formes éosinophiles (tous stades)2% +/-2%
Formes basophiles (tous stades)0.5% +/-0.5%
Monocytes3% +/-2%
Lymphocytes10% +/-5% *
Plasmocytes1,5% +/-1,5%
Valeurs normales utilisées pour l’interprétation
du myélogramme chez l’adulte
(exemple du laboratoire d’hématologie CHRU Mtp)
Indication : tableau à ne pas apprendre (objectif = compréhension)!
73
Bilan de la 3ème partie – objectifs pédagogiques
- Citer les types cellulaires
- Citer les principaux facteurs nécessaires
- Expliquer brièvement la régulation
74
Sommaire
I. Généralités, définition de l’hématopoïèse
II. Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
III. Comment naissent les différentes cellules sanguines ?
IV. Comment l’environnement médullaire peut-il devenir pathologique ?
V. L’utilisation des CSH à des fins thérapeutiques
75
La moelle osseuse « malade »
Environnement complexe
Biologie « raffinée » des CSH et de leurs cellules filles
Dérégulation possible sousl’effet de différents mécanismes
(anomalies génétiques acquises+++)
Maladies du sang = « hémopathies »
Tumorales (« hémopathies malignes »)/non tumorales
76
Les hémopathies malignes
De nombreux groupes, parmi lesquels :
Syndromes
myéloprolifératifs
Moelle riche,
hyperplasie
des différentes
lignées
Syndromes
Myélodysplasiques
Moelle riche
mais
qui
« fonctionne mal »
Leucémies
Aiguës
Cellule tumorale
« bloquée »
à un stade
immature
Lymphomes/
néoplasies lymphoïdes
Cellule tumorale
lymphoïde
mature
77
Les hémopathies malignes
De nombreux groupes, parmi lesquels :
Syndromes
myéloprolifératifs
moelle riche,
hyperplasie
des différentes
lignées
Syndromes
Myélodysplasiques
moelle riche
mais
qui
« fonctionne mal »
Leucémies
Aiguës
Cellule tumorale
« bloquée »
à un stade
immature
Lymphomes/
néoplasies lymphoïdes
Cellules tumorale
lymphoïde
mature
78
Environnement médullaire pathologique
Exemple des leucémies aiguës :
Anomalies chromosomiques, génétiques (mutation)
Blocage de la différenciation des cellules à un stade très immature
Clone tumoral
appelé « blaste »
Prolifération, insuffisance médullaire
79
Exemple des leucémies aiguës : cas de la LAM3
leucémie aiguë promyélocytaire
anomalie chromosomique = t(15;17)
Collection : C. Lavabre-Bertrand
Environnement médullaire pathologique
80Orkin and Zon, Cell 2008
Certaines mutations altèrent la fonction des facteurs de transcription
impliqués au cours de la différenciation : conséquence = blocage : leucémie aiguë
Indication : schéma à ne pas apprendre (objectif = retenir le principe)!
81
Les hémopathies malignes
De nombreux groupes, parmi lesquels :
Syndromes
myéloprolifératifs
moelle riche,
hyperplasie
des différentes
lignées
Syndromes
Myélodysplasiques
moelle riche
mais
qui
« fonctionne mal »
Leucémies
Aiguës
Cellule tumorale
« bloquée »
à un stade
immature
Lymphomes/
néoplasies lymphoïdes
Cellules tumorale
lymphoïde
mature
Anomalies chromosomiques, génétiques, épigénétiques
Rôle du microenvironnementmédullaire tumoral
Facteurs solubles/composante cellulaire
Lésions osseuses
adipocytes
osostéoclastes ostéoblastes
plasmocytes
cellules hématopoïétiques
cellules endothélialesMSC
fibroblastes
Environnement médullaire pathologique
Exemple du myélome multiple :Cellule tumorale = le plasmocyte
83
Environnement médullaire pathologique
Rôle de sanctuaire et contribution à la chimiorésistance
Conséquence = non-éradication de la totalité des cellules tumorales
Rechute de la maladie
1. Localisation des cellules tumorales dans le compartiment médullaire :
influence de SDF-1 +++ex : cellules de leucémie aiguë possédant le récepteur CXCR4
ex : cellules tumorales non hématopoïétiques (métastases médullaires de tumeurs solides)
2. Influence bénéfique des facteurs solubles pour la cellule tumoraleex : IL-6 et myélome multiple
3. Adhésion à la matrice favorisant la prolifération , la survie (résistance aux mdts) des
cellules tumorales
Meads et al. Clin. Can. Res. 2008
84
Bilan de la 4ème partie – objectifs pédagogiques
Citer les grandes catégories d’hémopathies malignes
Décrire les grandes lignes de la leucémogénèse, citer l’exemple de la LAM3
Expliquer le rôle de sanctuaire joué par le compartiment médullaire et sa
contribution au phénomène de chimiorésistance
85
Sommaire
I. Généralités, définition de l’hématopoïèse
II. Les propriétés de la cellule souche hématopoïétique
III. Comment naissent les différentes cellules sanguines ?
IV. Comment l’environnement médullaire peut-il devenir pathologique ?
V. L’utilisation des CSH à des fins thérapeutiques
Orkin and Zon, Cell 2008
Hématopoïèse anormale (absente, insuffisante, dérégulée, tumorale)Différents contextes cliniques possibles : hémopathies malignes, chimiothérapie
Production anormale de globules rouges : anémie
Production anormale de plaquettes : hémorragie
Production anormale de globules blancs : infection
Pronostic vital engagé86
Utilisation de la CSH à des fins thérapeutiques
87
Utilisation de la CSH à des fins thérapeutiques
Idée = utiliser les CSH pour reconstituer une hématopoïèse « saine »
Greffe de CSH
Recueil des CSH puis re-introduction dans l’organisme
Mise en jeu des propriétés de « homing » et de prise de greffe « engrafment »
Chute, Current Opinion in Hematol. 2006
Injection
des CSH
dans le sang
Migration
vers
les sinusoïdes
médullaires
Adhésion
transmigratonArrivée
dans la MO
Reconstitution
de
l’hématopoïèse
Rôle de CXCL12 = SDF1 (gradient) dont le récepteur est CXCR4 (sur CSH et progéniteurs)
Indication : schéma à ne pas apprendre, objectif = retenir le principe.!
89
Utilisation de la CSH à des fins thérapeutiques
2 schémas possibles selon les contextes cliniques :
Auto-greffe
de CSH
Allo-greffe
de CSH
Donneur = receveur Donneur ≠ receveur
Don intra-familial
Don sur fichier
Reconstitution hématopoïétique
+ effet des lymphocytes T du donneur
90
Utilisation de la CSH à des fins thérapeutiques
Le recueil des CSH :
Prélèvement
de moelle osseuse
Mobilisation
des CSH
dans le sang
périphérique
(facteurs stimulants)
puis cytaphérèse
Utilisation des CSH
présentes dans le
sang de cordon
Rôle +++ de la molécule CD34
(quantification des CSH, isolation par technique de tri/cytométrie en flux)
Possibilité de conservation par congélation (notion de banque de CSH)
91
Bilan de la 5ème partie – objectifs pédagogiques
Citer les conséquences d’une hématopoïèse insuffisante
Expliquer brièvement le principe d’une greffe de CSH
Citer les 2 grands schémas possibles (auto/allo) et les définir brièvement
Citer les 3 catégories de prélèvements permettant d’obtenir des CSH à des fins
de greffe
92
Phénomène :
- continu
- régulé
- dynamique
dans un environnement complexe
Conclusion
Dérégulation : génèse des hémopathies malignes
Utilisation des CSH à des fins thérapeutiques