hematopoïse & propriété du sang

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