HEMATOPOÏESE Dr NGO SACK Françoise
Intérêts • La con conna nais issa sanc nce e de de l’hé l’héma mato topo poïè ïèse se permet de comprendre la physiologie de la production des cellules sanguines • Son exploration permet de faire le diagnostic de certaines pathologies hématologiques(aplasie) hématologiques(aplasie) et d’entreprendre d’entreprendre un traitement dans des cas des anémies carentielles
Objectifs • Défi Défini nirr l’hé l’héma mato topo poïè ïèse se • Conn Connaî aîtr tre e les les siège siègess de l’hé l’héma mato topo poïè ïèse se • Déterminer les compartiments de l’hématopoïèse • Déter Détermin miner er les besoin besoinss de de l’h l’héma ématop topoïè oïèse se • Connaître les différentes lignées cellulaires de la moelle
PLAN • DEFINITION • SIEG SIEGES ES DE L’HE L’HEMA MATO TOPO POÏE ÏESE SE • DIFFERENTS COMPARTIMENTS DE L’HEMATOPOÏESE • DIFFERENTES LIGNEES CELLULAIRES DE LA MOELLE OSSEUSE • EX EXPL PLOR ORAT ATIO ION N DE L’HE L’HEMA MATO TOPO POÏE ÏESE SE • 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 • SI SIEG EGE E DE L’ L’HE HEMA MATO TOPO POIE IESE SE – Vie intra utérine Tissu conjonctif jusqu’au 2 ième mois Hépatique et splénique du 2ième au 6ième mois – Après la naissance Exclusivement médullaire – Après 5 ans Moelle osseuse des os courts et plats (côtes sternum, vertèbres, os iliaques
HEMATOPOÏESE COMPARTIMENTS DE L’HEMATOPOIES L’HEMATOPOIESE E – 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
C. TOTIPOTENTES TOTIPOTENTE S C.PLURIPOTENTES CD 34+
PRECURSEURS
C. MATURES MATURES
Lignée B CFU-L
IL-7
Lignée T IL-2
IL-1
SCF, FLT3-L TPO
EPO BFU-E CFU-Mk
CSH
LTC-IC CFU-G
CFU-E TPO G-CSF
CFU-GM CFU-GEMM
CFU-M
M-CSF
CFU-Eo
IL-5
CFU-B
IL-4
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 majori majorité té au repos repos en Go à l’é l’état tat norma normall
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 Perte de la capa capacit cité é d’au d’auto to reno renouve uvelle llemen mentt Donne naissance à trois processus de différenciation – Erythropoïese – Leucopoïese – Thrombocytopoïese
HEMATOPOÏESE LES PRECURSEURS Localisés dans la moelle osseuse Perte Perte de capaci capacité té d’auto d’auto renou renouvel velle lemen mentt 1ière cellule morphologiquement identifiable de chaque lignée • Capacité de division et de multiplication(3 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 PRECURSEURS S • LES PRECURSEUR Les 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 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 m édullaire) : (syndrome an émique, d’un syndrome h émorragique d ’origine plaquettaire, d ’un syndrome infectieux d ’origine granulocytaire, syndromes isol és ou associ és). -Hémogramme Correspond à l analyse des cellules sanguines -Examens médullaires - Le myélogramme - La biopsie ost éo-médullaire: cet examen consiste à pr élever un fragment de m édullaire par une biopsie transcorticale pour analyse histologique du tissu m édullaire ’
Exploration de l’hématopoïèse • • • • • • • • • • • • • • •
Myélogramme : trocard de Mallarmé - Qq gouttes sur lames Comptage manuel des lignées erythroïdes, myéloïdes et lymphoïdes Analyse qualitative des éléments • BO BOM: tr trocard de de Ja Jamshidi Carotte osseuse Myélogramme + micro-environnement • Cultu ulture ress de prog progé énite niteur urss - 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 fixation pour 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 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 • Cert Certai ains ns agi agisse ssent nt sur sur l’e l’ens ns des des lig ligné nées es 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, 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 trouvent dans l’hémoglobine l’hémoglobine et le reste 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) d e cellules souches en – Augmentent le nbr de 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 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 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 besoins en oxygène
• Surabondance des erythrocytes freine la production
CONCLUSION – L’hématopoïèse normale humaine a lieu dans 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 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 - Savoi avoirr déf définir nir le le sang - Conna Connaît ître re les les éléme élément ntss cons constititu tutif tifss du du sang sang - Conn Connaî aîtr tre e le le rôl rôle e de de ces ces élém élémen ents ts
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 sont appelées les éléments figurés. Ils sont représentés par -Des cellules nucléées, nucléées, les leucocytes (globules blancs), -Des cellules anucléées, 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. 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 torr ent 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 milieu intérieur, nutrition, défense, oxygénation, transports, etc)
CELLULES SANGUINES TYPES DE CELLULES
FONCTIONS
Globules rouges Plaquettes Polynucléaires Neutrophiles Poly éosinophiles Poly basophiles Mastocytes Monocytes / Macrophage Lymphocyte T Lymphocyte B
Transport d’oxygène Système de coagulation Phagocytose Dégranulation Dégranulation Dégranulation Phagocytose Immunité cellulaire Production d’Ac
CELLULES SANGUINES • Cellules très différenciées 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 sang Résultats 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)-Neutrophiles
Cellules 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, 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 Giga/l) /l)
Durée de vie
Fonction principale
Définie par le taux d’hémoglobine : 13-17 13-17 g/dL chez l’homme 12-16 G/dL chez la femme et l’enfant > 2 ans
120 jours
Transport d’O2, de CO2 et de NO Equilibre acide-base
1,5-7,0 Giga/l
6-10 heures
Phagocytose et bactéricidie (pyogènes, aspergillus) aspergillus)
0,2-0,4 Giga/l
?
Polynucléaire basophile
0,01-0,1 Giga/l
?
Monocyte
0,2-0,8 giga/l
?
Lymphocyte
1,5-4 Giga/l
De quelques à plusieurs mois ou années (lymphocyte mémoire)
150-400 Giga/l
8 jours
Hématie
Polynucléaire neutrophile
Polynucléaire éosinophile
Plaquette
Bactéricidie (helminthes) anti-allergique Allergie
Phagocytose de particules Présentation d’antigènes
Immunité cellulaire (cytotoxicité) et humorale (synthèses d’anticorps) ; fonction de rejet
Hémostase primaire
Hémogramme : les constantes biologiques*
Les cytopénies Anémie
Homme Femme Femme enceinte A la naissance
Hb < 13 g/dL Hb < 12 g/dL Hb < 11 g/dL Hb < 13,5 g/dL
Microcytose
Adulte Avant 2 ans De 2 ans à 6 ans De 6 ans à 14 ans
VGM < 82µ3 VGM < 70µ3 VGM < 73 µ3 VGM < 80 µ3 VGM > 98 µ3
Macrocytose Réticulocytes
Anémie régénérative Anémie arégénérative Réticulocytopénie
Réticulocytes > 120 Giga/L Réticulocytes <120 Giga/L Réticulocytes < 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 Homme Femme
Ht > 50%, Hb > 17 g/dL Ht > 45%, Hb > 16 g/dL
Polyglobulie Polynucléose neutrophile Eosinophilie Basocytose
PNN > 7,0 Giga/L PNE > 0,4 Giga/L PNB > 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 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
Poïkilocytose Hématies 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
Myélofibrose Syndrome myélodysplasique
Schizocytose
Hématies fragmentées
Hémolyse de cause mécanique
Elliptocytose ou ovalocytose
Hématies ovales allongées
Elliptocytose familiale Autres
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
Poïkilocytose Hématies en larme
Hématies en forme de poires, d’étoiles de mer ou spiculées
Fibrose médullaire, pyropoïkilocytose héréditaire
Sphérocytose
Hématies en forme 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
Myélofibrose Syndrome myélodysplasique
Schizocytose
Hématies fragmentées
Hémolyse de cause mécanique
Elliptocytose ou ovalocytose
Hématies ovales allongées
Elliptocytose familiale Autres
Dépanocytose
Hématies en forme de faucille
Hémoglobinose S
Hématies en oursin
Anomalies des lipoprotéines plasmatiques Anémies hémolytiques acquises (maladie hépatique, hypertriglycéridémie) ou constitutionnelle de l’absence congénitale de b lipoprotéines
Acanthocytose
Précipités d’hémoglobine (Hb) liés à sa structure anormale - par excès d’oxydation : - ou altérant sa solubilité :
Anémies hémolytiques constitutionnelles par : défaut enzymatique – enzymatique – G6PD G6PD Hb instable
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
Corps de Heinz
Corps de Jolly
