dr p.fuseau ifsi décembre 2016 · carbonique dans tous les organes (rôle de l’hb +++)...
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Définitions
La physiologie de l ’hématopoïèse
Les cellules normales du sang
L’hémogramme
LES ELEMENTS FIGURES DU SANG
Eléments figurés du sang : cellules constitutives du sang, en suspension dans le plasma
Hématopoïèse : ensemble des processus physiologiques complexes aboutissant à la formation des cellules sanguines
différentiation et prolifération de cellules souches indifférenciées(haimatos = sang ; poiem = faire)
Hématologie : étude des maladies du sang et des organes hématopoïétiques : moelle osseuse, ganglions, rate
Hémopathie : maladie d’un organe hématopoïétique
DEFINITIONS
LES 3 LIGNEES HEMATOPOIETIQUES
Les globules blancs ou leucocytesLes polynucléaires : neutrophiles, éosinophiles et basophilesLes lymphocytesLes monocytes
Les globules rouges ou hématies ou érythrocytes
Les plaquettes ou thrombocytes
PHYSIOLOGIE DE L ’HEMATOPOIESE
Généralités
Organisation cellulaire et structurede la moelle osseuse
Schéma de l’hématopoïèse
Régulation
MISE EN EVIDENCE DES CELLULESSOUCHES HEMATOPOIETIQUES
Irradiation Dose létale
Destruction du tissuhématopoïétique
Mort
Reconstitution de toutes leslignées de celluleshématopoïétiques
Injection de moelleosseuse
(homozygote)
Expérience de Till et McCulloch (1961))Expérience de Till et Mc Culloch (1961)
Irradiation Dose létale
Vie Intra UtérineVie Intra Utérine
http://med2.univ-angers.fr
Entre le 2nd et 4ième mois:
Les cellules hématopoiètiques primitives formées migrent du foie foetal vers la rate
A partir du 4ième mois:
La moelle osseuse commence à être colonisée et deviendra le site unique de l’hématopoièse
adulte
Épiphyse d’un os long
Moelle Osseuse
Rouge (hématopoïèse)Jaune (adipocytes)
Section d’une tête Fémorale
montrant la moelle rouge et
la moelle jaune
GENERALITES SUR L ’HEMATOPOIESELieu
1- Tissu myéloïde :* La MOELLE OSSEUSE = « moelle rouge » = moelle hématopoïétique = moelle hématogène(! Ne pas confondre avec la moelle épinière = système nerveux)
Dans tous les os jusqu’à 4 ans sternum, os iliaque, os longs (fémur, humérus), … chez l’adulte (involution adipeuse avec l’âge croissant)
* Le foie et la rate dans quelques cas pathologiques
2 – Tissu lymphoïde réparti dans les organes lymphoïdes : ganglions lymphatiques, rate, thymus et les formations lymphoïdes viscérales annexées : tube digestif, appareil respiratoire, …
GENERALITES SUR L ’HEMATOPOIESEProduction
En moyenne : environ 28 g de sang par jour5 litres env. chez un adulte
Processus continu tout au long de la vie …
Chaque jour sont renouvelés:- 1 % des hématies (#200 milliards de GR, ou 2 millions par seconde)- 10 % des plaquettes- la totalité des granulocytes
! Durée de vie des cellules relativement courte! Tissu à renouvellement rapide
ORGANISATION CELLULAIRE ETSTRUCTURE DE LA MOELLE OSSEUSE
Charpente osseuse : lamelles osseuses délimitant des logettesLes cellules médullaires :
- les adipocytes- les cellules interstitielles : fibroblastes => fibres- les macrophages- le réseau vasculaire : permet les échanges entre la moelle et le sang
- les cellules hématopoïétiques
STROMA
Propriétés des cellulessouches hématopoïétiques
Propriétés des cellulessouches hématopoïétiques
Totipotence
Auto renouvellement
Différenciation
Totipotence
Une CSH est capable de donner,après différenciation, naissance àn’importe quelle cellule du sang:
CSH
LES CELLULES SOUCHES HEMATOPOIETIQUES
2 propriétés essentielles
Auto-renouvellement:
reproduction à l’identique
maintien le pool de cellules
souches
Différenciation:
en réponse à un signal exogène
la cellule se divise en se différenciant
de façon irréversible
elle perd sa totipotence pour devenir
une cellule souche « engagée »
Hématopoièse normale:
Equilibre entre la production de cellule souche par auto-renouvellement et
la perte par différenciation
cellule souche
totipotente
cellule souche
engagéesignal
auto-
renouvellement
différenciation
Les compartiments de l’hématopoièse
4 compartiments :
cellules souche totipotentes
multipotentialité
les PROGENITEURS
cellules souches qui se sont engagées dans
un lignage cellulaire
les PRECURSEURS
se divisent et maturent
les cellules matures
fonctionnelles qui passent dans le sang
LES CELLULES SOUCHE TOTIPOTENTES
localisées dans la moelle osseuse
(+/- sang)
peu nombreuses :
0,01 – 0,05% des cellules médullaires
non identifiables morphologiquement
expriment le marqueur de surface CD34
la majorité au repos en G0 à l’état normal
CD34
LES PROGENITEURS
cellule souche
totipotente
cellules souches
« engagée »signal
DIVISION
La première différenciation de la cellule souche totipotente
PROGENITEURSils perdent progressivement
leur capacité d’auto-
renouvellement au fur et à
mesure qu’ils avancent
dans leur différenciation
G0 G1
DIFFERENCIATION
LES PRECURSEURS
Localisées dans la moelle osseuse
Perte de toute capacité d’auto-renouvellement
Premières cellules morphologiquement identifiables de
chaque lignée
Modifications spécifiques noyau : polylobulationcytoplasme : granulations
membranes : expression de marqueurs de surface
Les compartiments de l’hématopoièse
granulocyte
neutrophile
granulocyte
éosinophile
basophile
lymphocyte B
lymphocyte T
Monocyte
plaquettes
hématies
cellulesouche
PROGENITEURS PRECURSEURS cellules matures
CFU-L
CFU-GEMM
CFU-MK
CFU-GM
CFU-Eo
CFU-B
CFU-E
BFU-E
CFU-G
CFU-M
érythroblaste
mégacaryocyte
promonocyte
Myéloïde neutrophile
My. éosinophile
My. basophile
progéniteur B
progéniteur T
LA RÉGULATION DE
L’HÉMATOPOIÈSE
Le « MICROENVIRONNEMENT » MEDULLAIRE
Le « STROMA » : fibroblastes, cellules épithéliales,
endothéliales, adipocytes, macrophages
Le stroma medullaire assure l’organisation générale de la moelle
en « niches » hématopoiétiques favorables aux cellules souches
pour leur maintien, leur engagement dans un lignage et leur
progression dans leur différenciation
la communication Stroma/cellule hématopoïétique :
interaction par contact direct
signaux solubles : « Facteurs de croissance » , cytokines,
chimiokines
capables d’agir sur les cellules souches totipotentes
augmentent le nombre de cellules souches en cycle
cellulaire
SCF: « stem cell factor »
interleukines
IL-1 IL-4 IL-6
CFU-L
CFU-GEMM
CFU-MK
CFU-GM
CFU-M
CFU-Eo
CFU-B
CFU-E
BFU-E
CFU-G
cellule
souche
totipotente
LES FACTEURS DE CROISSANCE
LES FACTEURS DE CROISSANCEMULTIPOTENTS
Exple: GM-CSF « granulocyte-monocyte colony stimulating factor »
lymphocyte T
granulocyte
neutrophile
granulocyte
éosinophile
basophile
Monocyte
CFU-GEMM
CFU-GM
CFU-Eo
CFU-B
CFU-G
CFU-Mpromonocyte
Myéloïde neutrophile
My. éosinophile
My. basophile
GM-CSF
lymphocyte B
progéniteur B
plaquettes
hématies
CFU-L
CFU-MK
CFU-E
BFU-E
érythroblaste
mégacaryocyte
progéniteur T
Exples: IL-7 « interleukine 7 », EPO « erythropoïétine », TPO « thrombopoïétine »,G-CSF « granulocyte colony stimulating factor », M-CSF « monocyte colony stimulating factor »
granulocyte
neutrophile
granulocyte
éosinophile
basophile
Monocyte
plaquettes
hématies
CFU-GEMM
CFU-MK
CFU-GM
CFU-Eo
CFU-B
CFU-E
BFU-E
CFU-G
CFU-M
érythroblaste
mégacaryocyte
promonocyte
Myélocyte neutrophile
My. éosinophile
My. basophile
G-CSF
M-CSF
EPO
TPO
lymphocyte B
lymphocyte T
CFU-LProgéniteur T et BIL7
LES FACTEURS DE CROISSANCE RESTREINTS
granulocyte
neutrophile
granulocyte
éosinophile
basophile
lymphocyte B
Monocyte
plaquettes
lymphocyte T
CFU-L
hématies
CFU-GEMM
CFU-MK
CFU-GM
CFU-Eo
CFU-B
CFU-E
CFU-G
CFU-M
mégacaryocyte
promonocyte
Myéloïde neutrophile
My. éosinophile
My. basophile
BFU-E
érythroblaste
Le contrôle génique de l’hématopoièse
des facteurs de transcription hématopoïétiques régulant l’engagment des
cellules dans un lignage
PU-1
IKAROS
c-myb
GATA-1
SCL
CEBP-
FOG-1
PU-1
GATA-1
FOG-1
NFE2
GATA-3
PAX5
REGULATION DE L’HEMATOPOIESE
En situation physiologique : équilibre quantitatif et qualitatif entre la formation et la destruction des cellules sanguines
Micro-environnement médullaire
Cytokines : facteurs solubles secrétés par des cellules pour agir sur elles-mêmes ou sur d’autres cellules voisines
Facteurs de croissance :Granulopoïèse : G-CSF (granulocyte-colony stimulating factor) et GM-CSFErythropoïèse : érythropoïétine (EPO)
hormone glycoprotéique, secrétée par le reinsynthèse augmentée en réponse à l’hypoxie
Thrombocytopoïèse : thrombopoïétine (TPO)
LES CELLULES NORMALES DU SANG
Les globules blancs ou leucocytesLes polynucléaires : neutrophiles, éosinophiles et basophilesLes lymphocytesLes monocytes
Les globules rouges ou hématies ou érythrocytes
Les plaquettes ou thrombocytes
Résultats pathologiques à transmettre en urgence
Les polynucléaires neutrophiles
N : 1,8 à 7,5 G/L chez l’adulteDurée de vie : 24 heuresTaille : 15 à 20 µmRôles : défense antibactérienne
phagocytosebactéricidie
Granulations : peroxydase, enzymes hydrolytiques
Dans le sang : en migration vers un site infectieux
Principales variations : infections bactériennes, sd inflammatoires, corticoïdes, … envahissement médullaire, chimiothérapies, …
N : 0,04 à 0,08 G/LTaille : 15 à 20 µm
Rôles : * défense antiparasitaire* inhibiteurs des processus anaphylactiques (allergiques)
Principales variations : parasitoses, allergie, sd myéloprolifératifs, …
Les polynucléaires éosinophiles
N : < 0,2 G/LTaille : 12 à 15 µm
Rôles : régulation de l’inflammation
Libération de substances (histamine, sérotonine, héparine) qui augmentent la perméabilité vasculaire au niveau des sites d’action antigénique
Principales variations : sd myéloprolifératif
Les polynucléaires basophiles
LA LYMPHOPOIESE
2 étapes 1 – Avant d’avoir rencontré l’antigène :
1) Moelle osseuse 2) Moelle osseuse pour les LB (bone marrow)
Thymus pour les LTRéarrangement des gènes des récepteurs à l’antigèneElimination des réactifs autoréactifs (rôle du complexe majeur d’histocompatibilité)
3) Passage dans les organes lymphoïdes secondaires de lymphocytes « naïfs »
2- Après avoir rencontré l’antigène : augmentation de l’affinité pour la cible par modification des récepteurs à l’antigène (ganglions)
N : 1 à 4 G/L chez l’adulteTaille : 8 à 20 µmRôles : défense immunitaire directe (médiation cellulaire) ou indirecte (anticorps), spécifiqueLy T : cytotoxiques ou suppresseurs (CD8+) ou auxilliaires (CD4+) (env. 70% des ly) = immunité cellulaireLy B : différenciation en plasmocytes producteurs d’anticorps (=immunoglobulines)
(env. 20% des ly) = immunité humoraleCellules NK (Natural Killer) : cytotoxiques
Principales variations : infections virales, sd lymphoprolifératifs, … déficit immunitaires constitutionnels ou acquis (VIH), …
Les lymphocytes
Les monocytes
N : 0,2 à 1 G/L chez l’adulteTaille : 15 à 22 µ
Rôles : non spécifiques* défense contre les bactéries, les virus et les substances étrangères* dégradation des cellules vieillies
phagocytose extra-vasculaire= « éboueurs »
=> macrophages (ou histiocytes) dans les tissus
Principales variations : sd inflammatoire, infection, leucémie, …
Les Globules Rouges et Réticulocytes
N : H : 4,5 à 5,8 T/L – F : 3,8 à 5,4 T/LDurée de vie : 120 jours Taille : 7 µm, anucléésRéticulocyte = jeune globule rouge venant de sortir de la moelle osseuseCircule environ 24 heures avant de devenir un GR mature (N : 20 à 80 G/L)
Rôle : fixent, transportent puis libèrent l’oxygène et le gaz carbonique dans tous les organes (rôle de l’Hb +++)Principales variations : très fréquentes
hémorragies, hémolyse, carences, envahissement médullaire, chimiothérapie, … sd myéloprolifératif, hémoconcentration, …
L’hématocrite et le calculdes constantes érythrocytaires
Hématocrite : (%)Représente le volume occupé par les GR dans le sang total
Volume globulaire moyen : (fL)VGM = Hte / nb GRReprésente la « taille » de l’hématie
Concentration corpusculaire moyenne en hémoglobine :CCMH = Hb / Hte (%)
Teneur globulaire moyenne en hémoglobine : (pg)TGMH = Hb / nb GRReprésentent le « contenu » en hémoglobine
Rôle du Fer et des vitamines B12 et B9
Fer : - rôle dans la synthèse de l’hémoglobinehémoglobine = hème (1 atome de fer par molécule) + globine (4 chaînes polypeptidiques)
- provient de l’alimentation + recyclé après la mort des GR- absorption intestinale finement régulée
Vitamine B12 et folates :- rôle dans la synthèse de l’ADN- proviennent de l’alimentation- absorption dans l’estomac
! D’où des anémies en cas de carence en fer, en vitamine B12 ou en folates
LES PLAQUETTES
N : 150 à 400 G/L chez l’adulte
Taille : 2 à 3 µm, anucléées
Durée de vie : 7 à 10 jours
Rôles : Hémostase primaire (coagulation) +++s’agrègent pour fermer les brèches vasculaires
=> action mécanique=> libération de facteurs procoagulants
Principales variations : ! Amas => fausse thrombopénie envahissement médullaire, maladie auto-immune, CIVD, infections virales, médicaments, chimio, … sd inflammatoire, sd myéloprolifératif, …
L ’HEMOGRAMME (1)
= Numération - Formule sanguine (NFS)+ Plaquettes (NFP)
Définition :analyse quantitative (dénombrement)et qualitative (aspect morphologique)des cellules sanguines
L ’HEMOGRAMME (2)
Indications : Intérêt général dans toutes les spécialités médicales et chirurgicales = test d ’orientation, de dépistage, de surveillance
Ex. : fièvre : infection ?fatigue : anémie ?opération chirurgicale : risque hémorragique ?
Intérêt majeur dans le diagnostic des maladies hématologiques (des organes hématopoïétiques : moelle osseuse, ganglions, rate) = test de diagnostic
Ex. : leucémies, lymphomes
L ’HEMOGRAMME (3)
Réalisation : prélèvement veineux ou capillaire (pédiatrie) sur anticoagulant (EDTA = bouchon violet)Si KT : bien purgerAgitation douceImpossible sur un prélèvement coagulé (résultats faux)Analyse par automate +/- frottis sanguin observé au microscope après coloration (May-Grünwald Giemsa)
Normes : Quelques pièges à éviter variables selon l’âge et le sexe pour la formule leucocytaire : tenir compte des valeurs absolues et se méfier des pourcentages plusieurs systèmes d’unités petites variations selon les laboratoires
NORMES DE L ’HEMOGRAMME
M/mm3
m/mm3
m/mm3
http://www.med.univ-angers.fr/discipline/lab_hema/page2g.html
Unités internationalesUnités
courantes
Ex. : 10% de PN - 30 000 GB => 3 000 PN = normal- 3 000 GB => 300 PN = neutropénie
1,0 à 4,0
40–70 %< 5%< 1%20-40%2-10%
Adultes
Calcul de la valeur absolue à partirdu nombre de GB et du pourcentage
LES VALEURS DE L’HEMOGRAMMEA TRANSMETTRE EN URGENCE
A adapter à chaque service
Anémie profonde : Hb < 7 g/dL ou plus si mal toléréRisque de retentissement cardiaque
Thrombopénie sévère : Plaquettes < 20 000 /mm3Risque hémorragique => ne pas faire de geste invasif
Neutropénie sévère : PN < 500 / mm3Risque infectieux => isoler le patient
LES ANOMALIES DE L ’HEMOGRAMME
Les anomalies QUANTITATIVES= anomalies de nombre « trop ou trop peu »
Les anomalies QUALITATIVES= anomalies morphologiques des cellules normalement présentes dans le sang+ présence dans le sang de cellules normalement absentes (cellules de la moelle osseuse)+ les 2 anomalies
des globules blancsdes globules rougesdes plaquettes
LES ANOMALIES QUANTITATIVESDE L ’HEMOGRAMME (1)
Diminution du nombre de cellules = CYTOPENIE1 lignée : cytopénie2 lignées : bicytopénie PN, GR, plaquettes3 lignées : pancytopénie
Mécanisme de la cytopénie : défaut de production par la moelle osseuse =
origine centraleex. : envahissement médullaire : leucémie
production normale mais destruction dans le sang =origine périphérique
ex. : anémie hémolytique auto-immune
LES ANOMALIES QUANTITATIVESDE L ’HEMOGRAMME (2)
Diminution Augmentation
Leucocytes leucopénie hyperleucocytose
P.neutrophiles neutropénie polynucléoseagranulocytose (neutrophile)
P. éosinophiles éosinopénie hyperéosinophilie
P. basophiles - basophilie
Lymphocytes lymphopénie hyperlymphocytose
Monocytes monocytopénie monocytose
LES ANOMALIES QUANTITATIVESDE L ’HEMOGRAMME (3)
Diminution Augmentation
Hémoglobine-GR anémie polyglobulie
VGM microcytose macrocytose
CCMH hypochromie -
Réticulocytes normaux ou si anémie arégénérative régénérative
Plaquettes thrombopénie thrombocytose
LES ANOMALIES QUALITATIVESDES LEUCOCYTES (1)
Anomalies morphologiques des leucocytes :Ex. : - Polynucléaires anormaux : myélodysplasie
- Lymphocytes anormaux : lymphomes, infections virales (syndromes mononucléosiques), …
LES ANOMALIES QUALITATIVESDES LEUCOCYTES (2)
Présence de cellules normalement dans la moelle :Ex. 1 : Blastes : leucémie aiguë
LAL LAM
LES ANOMALIES QUALITATIVESDES LEUCOCYTES (3)
Présence de cellules normalement dans la moelle :Ex. 2 : Précurseurs granuleux = myélémie : grandes
infections, régénération, leucémies, …
Ex. 3 : Plasmocytes : infections virales, leucémies à plasmocytes
LES ANOMALIES QUALITATIVESDES GLOBULES ROUGES (1)
Hématie « en poire » Hématies impaludées
Anisocytose Hématies falciformes
Anomalies morphologiques des hématies : quelques exemples
LES ANOMALIES QUALITATIVESDES GLOBULES ROUGES (2)
Présence de cellules normalement dans la moelle :
Ex. : Erythroblastes : grandes hémolyses, …
Anomalies morphologiques des plaquettes :Ex. : macroplaquettes : myélodysplasie, sd myéloprolifératif
Présence de cellules normalement dans la moelle :Ex. : mégacaryocyte : myélodysplasie, sd myéloprolifératif
LES ANOMALIES QUALITATIVESDES PLAQUETTES
LES EXAMENS COMPLEMENTAIRES
Dosages vitaminiques (B12 et B9) et bilan martial (fer, ferritine, transferrine)
Recherche d’anticorps anti-GR (test de Coombs) ou anti-plaquettes
Sérologies virales
Pour les hémopathies malignes :Myélogramme et biopsie ostéo-médullaireImmunophénotypage des cellules sanguinesEtudes génétiques (cytogénétique et biologie moléculaire)
A RETENIR
Les bases de l’hématopoïèse- La moelle osseuse et les organes lymphoïdes- La notion de cellule souche hématopoïétique et de lignées- Les facteurs de croissance hématopoïétiques et le rôle du fer et des vitamines B12 et B9
Pour chaque cellules sanguine, connaître :- Le rôle- Les valeurs usuelles- Les valeurs à transmettre en urgence au médecin
Connaître les différents termes de vocabulaire et leur définition
L’importance de la qualité du prélèvement pour la qualité du résultat rendu