HEMATOPOÏESE
Dr NGO SACK Françoise
Intérêts
• La connaissance de l’hématopoïèse permet de comprendre la physiologie de la production des cellules sanguines
• Son exploration permet de faire le diagnostic de certaines pathologies hématologiques(aplasie) et d’entreprendre un traitement dans des cas des anémies carentielles
Objectifs
• Définir l’hématopoïèse
• Connaître les sièges de l’hématopoïèse
• Déterminer les compartiments de l’hématopoïèse
• Déterminer les besoins de l’hématopoïèse
• Connaître les différentes lignées cellulaires de la moelle
PLAN
• DEFINITION• SIEGES DE L’HEMATOPOÏESE• DIFFERENTS COMPARTIMENTS DE
L’HEMATOPOÏESE• DIFFERENTES LIGNEES CELLULAIRES
DE LA MOELLE OSSEUSE• EXPLORATION DE L’HEMATOPOÏESE• FACTEURS DE REGULATION DE
L’HEMATOPOÏESE
HEMATOPOÏSE
Définition
Ensemble des phénomènes qui concourent à la fabrication et au remplacement continu et régulé des cellules sanguines
HEMATOPOÏESE
• SIEGE DE L’HEMATOPOIESE– Vie intra utérine Tissu conjonctif jusqu’au 2ième mois Hépatique et splénique du 2ième au 6ième mois– Après la naissanceExclusivement médullaire– Après 5 ansMoelle osseuse des os courts et plats (côtes
sternum, vertèbres, os iliaques
HEMATOPOÏESE
COMPARTIMENTS DE L’HEMATOPOIESE– Toutes les cellules sanguines sont produites à partir
d’une même cellule indifférenciée=cellule souche totipotente
– Sous influence des facteurs stimulants– Engagements cellules totipotentes dans la
différenciation d’une lignée cellulaire– Cellule pluri potentielle prolifère et se différencie en
précurseur hématopoïétique de + en + engagée dans 1 lignage pour générer en final des cellules sanguines
HEMATOPOÏESE
• Compartiments de l’hématopoïèse
4 compartiments– Cellules totipotentes (multi potentialité)– Pro géniteurs: cellules engagées dans un
lignage cellulaire– Précurseurs: cellules capables de division et
maturation– Cellules matures: fonctionnelles qui passent
dans le sang.
HEMATOPOÏESE
CFU-GEMM
LTC-IC
SCF, FLT3-LTPO
CFU-L
IL-1
IL-7
CSH
CFU-GM
BFU-E
CFU-Eo
CFU-B
CFU-M
CFU-G
CFU-Mk
CFU-E
IL-2
Lignée T
Lignée BCD 34+
TPO
G-CSF
M-CSF
IL-5
IL-4
EPO
C.PLURIPOTENTES PRECURSEURSC. TOTIPOTENTES C. MATURES
MOELLE OSSEUSE SANG
HEMATOPOÏESE
• CELLULES SOUCHES TOTIPOTENTES
• Localisées dans la moelle osseuse
• Peu nombreuses ( 0,01 à 0,05%) des cellules médullaires
• Non identifiable morphologiquement
• Exprime le marqueur de surface CD 34
• La majorité au repos en Go à l’état normal
HEMATOPOÏESE
• HEMATOPOÏESE NORMALE
• Équilibre entre la production des cellules souches par auto renouvellement et la perte par différenciation
HEMATOPOÏESE
• LES PROGENITEURS
• Première différenciation de la cell souche
• Perte de la capacité d’auto renouvellement
• Donne naissance à trois processus de différenciation– Erythropoïese– Leucopoïese– Thrombocytopoïese
HEMATOPOÏESE
• LES PRECURSEURS
• Localisés dans la moelle osseuse
• Perte de capacité d’auto renouvellement
• 1ière cellule morphologiquement identifiable de chaque lignée
• Capacité de division et de multiplication(3 à 5 mitoses)
HEMATOPOÏESE
• LES PRECURSEURS
• Modifications morphologiques communes et générales liées à la maturation– Diminution de la taille cellulaire – Diminution du rapport nucleo-cytoplasmique– Disparition des nucléoles– Condensation de la chromatine
HEMATOPOÏESE
• LES PRECURSEURS
• Modifications spécifiques– Noyau: polylobulation– Cytoplasme: granulations spécifiques(l. gr)– Membranes: expression des marqueurs de
surface(reconnaissable par les anticorps monoclonaux)
HEMATOPOÏESE
• LES PRECURSEURSLes plus immatures sont:
– Myéloblastes -> polynucléaires– Proérythroblastes -> hématies– Megacaryoblastes -> plaquettes– Lymphoblastes -> lymphocytes– Monoblastes -> monocytes
• Exploration– Myélogramme et biopsie osteomedullaire de la moelle
osseuse
HEMATOPOÏESE
• LES CELLULES MATURES• Cellules terminales matures et fonctionnelles
passent dans le sang• Polynucléaires, hématies, plaquettes,
lymphocytes et monocytes• Sang: lieu de passage et de transport entre la
moelle(production) et les tissus(lieu de fonction)• Lymphocytes et monocytes capables de
nouvelle différenciation• Macrophages et lymphocytes T et B
Origine des lignées cellulaires
Différentes lignées cellulaires de la moelle
Erythropoiese
Erythropoiese
Granulopoïese
Lymphopoiese
Monocytopoiese
Megacaryopoiese
Megacaryocytopoiese(endomitose)
Exploration de l’hématopoiese
Exploration de l’hématopoïèse
-Examen clinique
Repérer symptômes cliniques évocateurs d’une insuffisance de l’hématopoïèse (insuffisance médullaire) : (syndrome anémique, d’un syndrome hémorragique d’origine plaquettaire, d’un syndrome infectieux d’origine granulocytaire, syndromes isolés ou associés).
-Hémogramme
Correspond à l’analyse des cellules sanguines
-Examens médullaires
- Le myélogramme
- La biopsie ostéo-médullaire: cet examen consiste à prélever un fragment de médullaire par une biopsie transcorticale pour analyse histologique du tissu médullaire
Exploration de l’hématopoïèse• Myélogramme : trocard de Mallarmé• - Qq gouttes sur lames• Comptage manuel des lignées erythroïdes, myéloïdes et
lymphoïdes• Analyse qualitative des éléments• • BOM: trocard de Jamshidi• Carotte osseuse• Myélogramme + micro-environnement• • Cultures de progéniteurs• - Peu d’intérêt en pratique clinique• - Ont permis de mettre en évidence les facteurs de croissances• - G-CSF CFU-GM et CFU-G• - GM-CSF CFU-GM, CFU-GEMM• - EPO BFU-E …. Erythroblastes• - SCF C. Souches, CFU-GEMM• - TPO CFU-Meg
Exploration de l’hématopoïèse
Grains médullaires
Carotte biopsique de tissu osseux
immergé dans le liquide de fixationpour examen anatomo-pathologiste
REGULATION DE L’HEMATOPÏESE
• Cellules souches de la moelle constituent la base indispensable à hématopoïèse efficace.
• Trois elements importants pour une hématopoïèse correcte et régulée :– Micro environnement médullaire– Vitamines et oligo éléments– Facteurs de croissance
REGULATION DE L’HEMATOPÏESE
• Micro environnement médullaire• Donne aux cellules souches les conditions
anatomiques et intercellulaire satisfaisantes• Stroma médullaire formé des ≠ cellules
– Fibroblastes, cell endothéliales, adipocytes macrophages, cell épithéliales
– Sécrètent des matrices extra cellulaires et facteurs de croissance permettant l’adhésion des cellules souches en particulier grâce au collagène
REGULATION DE L’HEMATOPÏESE
• Vitamines et oligo éléments• Certains agissent sur l’ens des lignées
cellulaires:– Vitamine B12 et acide folique(B9) nécessaires
à la synthèse de l’ADN donc à la division cellulaire (vitamines anti megaloblastiques)
• Spécifiques des lignées– Fer: indispensable à l’erythropoïese pour la
synthèse de l’hémoglobine
REGULATION DE L’HEMATOPÏESE
• VITAMINES ET OLIGO ELEMENTS
Sources: – foie, œuf, légume, viande, poisson– Synthèse par bactéries intestinales (vit B9)
Mécanisme d’absorption:– Vit B12 se lie au facteur intrinsèque de l’estomac pour
être absorbée– Fer: 70% se trouvent dans l’hémoglobine et le reste
lié à la ferritine dans les muscles squelettiques, foie, rate et moelle osseuse
REGULATION DE L’HEMATOPÏESE
• Facteurs de croissance
• Glycoprotéines agissant comme hormones hématopoïétiques nécessaires:– Survie, – différenciation,– multiplication, – maturation des cellules hématopoïétiques
REGULATION DE L’HEMATOPÏESE
• FACTEURS DE CROISSANCES• Synthétisés par un grand nbre de cellules et
organes– Fibroblastes– Monocytes et macrophages– lymphocytes (cytokines, interleukines)– Reins
• Trois types de facteurs de croissance selon leurs lieux d’ action.– Facteurs de promotion– Facteurs multipotents– Facteurs restreints
REGULATION DE L’HEMATOPÏESE
• Facteurs de promotion
• IL1, IL4, IL6 et le SCF(Sterm Cell Factor)– Augmentent le nbr de cellules souches en
cycle cellulaire– Sensibilisent les cellules totipotentes à l’action
d’autres facteurs de croissance
•
REGULATION DE L’HEMATOPÏESE
• Facteurs multipotents
• IL3 et le GM-CSF(Colony Stimulating Factor)– Agissent sur les cellules souches les plus
immatures après sensibilisation par les facteurs de promotion
– Permettent la suivie et la différenciation des cellules souches engagées;
REGULATION DE L’HEMATOPÏESE
• Facteurs restreints– Agissent sur les cell souches engagées– Favorisent la multiplication cellulaire et la maturation
des précurseurs• Ce sont:
– G-CSF(Lignée Granuleuse Neutrophile)– M-CSF (Lignée Monocytaire)– IL5 Lignée Granuleuse éosinophile– IL4 Lignée Granuleuse Basophile– IL6 Lignée Megacaryocitaire– EPO Lignée erythroïde– TPO Thrombopoïetine, megacaryocitaire
REGULATION DE L’HEMATOPÏESE
• Facteurs restreints• Erythropoïetine:
– Glycoprotéine produit par les reins et ± foie– Production provoquée par diminution de la
concentration en oxygène• Etiologies
– Diminution du nbre erythrocyte( hémorragie)– Diminition de la disponibilité d’O2(pb respirat)– Augmentation des besoins en oxygène
• Surabondance des erythrocytes freine la production
CONCLUSION
– L’hématopoïèse normale humaine a lieu dans la moelle osseuse après la naissance
– Les cellules souches totipotentes ne sont pas identifiables morphologiquement et peuvent être à l’origine de toutes les lignées cell hematologiques
– Les progénitures constituent la première différenciation des cellules totipotentes
– Les précurseurs sont les 1ières cellules morphologiquement identifiables de chaque lignée et peuvent être explorés par la biopsie ostéomedullaire et le myelogramme de la moelle osseuse
MERCI POUR VOTRE AIMABLE ATTENTION
LES PROPRIETES DU SANG
Dr NGO SACK Françoise
OBJECTIFS - Savoir définir le sang- Connaître les éléments constitutifs du sang- Connaître le rôle de ces éléments
PLAN
-Définition du sang
-Les éléments du sang et leur rôle
-Les cellules du sang normal
DEFINITION
Le sang est un tissu mésenchymateux dont la matrice, le plasma, est liquide.
Le sang est une suspension d'éléments globulaires appelés éléments figurés dans une solution aqueuse appelée le plasma
Les éléments du sang et leur rôle
Les cellules constitutives du sang sontappelées les éléments figurés.Ils sont représentés par -Des cellules nucléées, les leucocytes (globules
blancs), -Des cellules anucléées, les hématies (globules
rouges) et les plaquettes.-Le plasma représente la phase totale liquidienne du sang ; le sérum est la fraction liquidienne qui se sépare du caillot, après coagulation (=plasma dépourvu de fibrine et des facteurs de coagulation)
Les éléments du sang et leur rôle (suite)
Les éléments globulaires sont cellulaires et occupent environ 50% du volume total.
Ils sont largement dominés par les globules rouges. Il n'existe effectivement qu'un globule blanc pour 30 plaquettes et pour 600 globules rouges.
Le comportement du sang est étroitement lié à celui des globule rouges.
Le plasma est une solution aqueuse contenant des sels
inorganiques et des protéines organiques.
Les éléments du sang et leur rôle (suite)
- Les leucocytes circulent dans le torrent sanguin mais n’acquièrent leurs propriétés fonctionnelles qu’en le quittant et en passant dans les tissus avoisinants.
- Inversement, hématies et plaquettes sont spécifiques du sang et ne sortent qu’en cas d’hémorragie.
- Les propriétés du sang sont multiples (constance physico-chimique du milieu intérieur, nutrition, défense, oxygénation, transports, etc)
CELLULES SANGUINES
TYPES DE CELLULES FONCTIONSGlobules rouges Transport d’oxygène
Plaquettes Système de coagulation
Polynucléaires Neutrophiles Phagocytose
Poly éosinophiles Dégranulation
Poly basophiles Dégranulation
Mastocytes Dégranulation
Monocytes / Macrophage Phagocytose
Lymphocyte T Immunité cellulaire
Lymphocyte B Production d’Ac
CELLULES SANGUINES
• Cellules très différenciées
• Éléments terminaux et fonctionnels des lignées cellulaires
• Durée de vie courte– GR environ 120jours– Plaquettes 7 jours– GB 1 jour (sauf lymphocyte mémoire avec
plusieurs années)
CELLULES SANGUINES
• Peu ou pas de possibilité de division– Plaquettes et GR n’ont pas de noyaux
• Production très importante– 10 puissance 13 cellules sanguines par j
– 2 millions de GR par seconde
CELLULES SANGUINES
• NUMERATIONN GLOBULAIRE Nombre de GR, de GB (leucocytes) et
plaquettes par unité de volume de sangRésultats normaux:• GR 5000000± 500000 /µl hommes 4500000± 500000/µl femmes• GB 7000±3000 /µl (adultes)• Plaquettes 150000 à 450000/µl
CELLULES SANGUINES
• FORMULES SANGUINES (leucocytaire)– Nombre de chacune des différente population
de leucocytes (1µl=1mm3)– Granulocytes neutrophiles 1800 à 8000(40 à
75%)– Granulocytes éosinophiles 50 à 500(1à 5%)– Granulocytes basophiles < 100 (0 à 0,5%)– Lymphocytes 1500 à 4000 (20 à 40%)– Monocytes 100 à 1000 (3 à 10%)
LES CELLULES DU SANG NORMAL
Les cellules observées sur un frottis sanguin normal se présentent comme suit
Les hématies
Cellules de 7 à 8μm, anucléées, cytoplasme sans granulations.
LES CELLULES DU SANG NORMAL
Les polynucléaires:
a)-NeutrophilesCellules de 15μm de diamètre environ, avec un noyau polylobé (3 ou 4 lobes en général), le cytoplasme a deux types de granulations : azurophiles non spécifiques et neutrophiles spécifiques, nombreuses.
LES CELLULES DU SANG NORMAL
b)-Eosinophiles
Cellules de 15μm de diamètre,le noyau est souvent bilobé. Le cytoplasme a de grosses granulations arrondies éosinophiles (rouges).
LES CELLULES DU SANG NORMAL
c)-Basophile
Cellules de 13 à 15μm de diamètre, le noyau a un aspect en forme de trèfle, souvent masqué par de grosses granulations. Le cytoplasme a de
nombreuses grosse granulations irrégulières, basophiles (bleu- violet).
LES CELLULES DU SANG NORMAL
Les lymphocytes
a)-Le petit lymphocyte
Cellules de 7 à 9 μm de diamètre, de noyau arrondi généralement, la chromatine est mottée, le nucléole n’est pas visible. Le cytoplasme ne présente pas de granulations
LES CELLULES DU SANG NORMAL
b)-Le grand lymphocyte
Cellules de 10 à 15 μm de diamètre, le noyau est parfois arrondi ou incurvé, la chromatine est plus décondensée. Le cytoplasme a parfois quelques granulations azurophiles.
LES CELLULES DU SANG NORMAL
Les monocytes
Cellules de 20 à 30 μm de diamètre, le noyau est irrégulier réniforme (encoché), la chromatine est décondensée. Le cytoplasme présente de nombreuses fines granulations azurophiles et on note souvent la présence de vacuoles
Cellules de l’hémogramme normal
Cellule
Nombre (Giga/l)
Durée de vie
Fonction principale
Hématie
Définie par le taux d’hémoglobine :
13-17 g/dL chez l’homme12-16 G/dL chez la femme et
l’enfant > 2 ans
120 jours
Transport d’O2,de CO2 et de NO
Equilibre acide-base
Polynucléaire neutrophile 1,5-7,0 Giga/l
6-10 heures
Phagocytose et bactéricidie (pyogènes, aspergillus)
Polynucléaire éosinophile 0,2-0,4 Giga/l
?
Bactéricidie (helminthes)anti-allergique
Polynucléaire basophile 0,01-0,1 Giga/l ? Allergie
Monocyte
0,2-0,8 giga/l
?
Phagocytose de particules Présentation d’antigènes
Lymphocyte
1,5-4 Giga/l
De quelques à plusieurs mois ou années (lymphocyte
mémoire)
Immunité cellulaire (cytotoxicité) et humorale (synthèses d’anticorps) ; fonction de rejet
Plaquette
150-400 Giga/l
8 jours
Hémostase primaire
Hémogramme : les constantes biologiques*
Les cytopénies
Anémie HommeFemme
Femme enceinteA la naissance
Hb < 13 g/dLHb < 12 g/dLHb < 11 g/dL
Hb < 13,5 g/dL
Microcytose AdulteAvant 2 ans
De 2 ans à 6 ansDe 6 ans à 14 ans
VGM < 82µ3
VGM < 70µ3
VGM < 73 µ3
VGM < 80 µ3
Macrocytose VGM > 98 µ3
Réticulocytes Anémie régénérative
Anémie arégénérativeRéticulocytopénie
Réticulocytes > 120 Giga/LRéticulocytes <120 Giga/LRéticulocytes < 20 Giga/L
Neutropénie
PNN < 1,5 Giga/L
Monocytopénie
Monocytes < 0,2 Giga/L
Lymphopénie
Lymphocytes < 1,5 Giga/L
Thrombopénie
Plaquettes < 150 Giga/L
Les hypercytoses
Polyglobulie
HommeFemme
Ht > 50%, Hb > 17 g/dL Ht > 45%, Hb > 16 g/dL
Polynucléose neutrophileEosinophilieBasocytose
PNN > 7,0 Giga/LPNE > 0,4 Giga/LPNB > 0,1 Giga/L
Monocytose
Monocytes > 0,8 Giga/L
Hyperlymphocytose
Lymphocytes > 4,0 Giga/L
Thrombocytose Plaquettes > 450 Giga/L
Signification des anomalies morphologiques érythrocytaires
Anomalie érythrocytaire Signification Diagnostic
Microcytose Hématies de petite taille Défaut de synthèse de l’hémoglobine
Macrocytose Hématies de grande taille Défaut de synthèse de l’ADN ou érythropoïèse accélérée
Polychromatophilie Hématies bleutées Même signification qu’une hyperréticulocytose
Anisocytose Hématies de taille inégale Dysérythropoïèse
PoïkilocytoseHématies en larme
Hématies en forme de poires, d’étoiles de mer ou spiculées
Fibrose médullaire, pyropoïkilocytose héréditaire
Sphérocytose
Hématies en forme de sphère (lifting de la membrane érythrocytaire par les
macrophages médullaires)
Hémolyse immune, hyperhémolyses diverses
Microsphérocytose
Hématies de petite taille, dense et sphérique
(perte de la dépression centrale)Maladie de Minskowski-Chauffard ou
microsphérocytose héréditaire
Dacryocytose Hématie en forme de larme MyélofibroseSyndrome myélodysplasique
Schizocytose Hématies fragmentées Hémolyse de cause mécanique
Elliptocytose ou ovalocytose Hématies ovales allongées Elliptocytose familialeAutres
Signification des anomalies morphologiques érythrocytaires
Anomalie érythrocytaire Signification Diagnostic
Microcytose Hématies de petite taille Défaut de synthèse de l’hémoglobine
Macrocytose Hématies de grande taille Défaut de synthèse de l’ADN ou érythropoïèse accélérée
Polychromatophilie Hématies bleutées Même signification qu’une hyperréticulocytose
Anisocytose Hématies de taille inégale Dysérythropoïèse
PoïkilocytoseHématies en larme
Hématies en forme de poires, d’étoiles de mer ou spiculées
Fibrose médullaire, pyropoïkilocytose héréditaire
Sphérocytose
Hématies en forme de sphère (lifting de la membrane érythrocytaire par les
macrophages médullaires)
Hémolyse immune, hyperhémolyses diverses
Microsphérocytose
Hématies de petite taille, dense et sphérique
(perte de la dépression centrale)
Maladie de Minskowski-Chauffard ou microsphérocytose héréditaire
Dacryocytose Hématie en forme de larme MyélofibroseSyndrome myélodysplasique
Schizocytose Hématies fragmentées Hémolyse de cause mécanique
Elliptocytose ou ovalocytose Hématies ovales allongées Elliptocytose familialeAutres
Dépanocytose Hématies en forme de faucille Hémoglobinose S
Acanthocytose
Hématies en oursin
Anomalies des lipoprotéines plasmatiquesAnémies hémolytiques acquises (maladie
hépatique, hypertriglycéridémie) ou constitutionnelle de l’absence congénitale de
lipoprotéines
Corps de Heinz
Précipités d’hémoglobine (Hb) liés à sa structure anormale
- par excès d’oxydation : - ou altérant sa solubilité :
Anémies hémolytiques constitutionnelles par :
défaut enzymatique – G6PD Hb instable
Corps de Jolly
Fragments nucléaires provenant d’une expulsion incomplète du noyau
Splénectomie ou asplénie fonctionnelle
Hématies ponctuées
Ponctuations basophiles
Saturnisme, thalassémie mineure, hémolyse constitutionnelle
Parasites intraérythrocytaires Hématozoaire du paludisme, Babésia
Infections avec hémolyse