LES ELEMENTS FIGURES DU SANG Dr P.Fuseau IFSI Septembre 2015

LES ELEMENTS FIGURES DU SANG Définitions La physiologie de l ’hématopoïèse Les cellules normales du sang L’hémogramme

DEFINITIONS 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

LES 3 LIGNEES HEMATOPOIETIQUES Les globules blancs ou leucocytes Les polynucléaires : neutrophiles, éosinophiles et basophiles Les lymphocytes Les monocytes Les globules rouges ou hématies ou érythrocytes Les plaquettes ou thrombocytes

PHYSIOLOGIE DE L ’HEMATOPOIESE Généralités Organisation cellulaire et structure de la moelle osseuse Schéma de l’hématopoïèse Régulation

GENERALITES SUR L ’HEMATOPOIESE Lieu 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 chez le fœtus et 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 ’HEMATOPOIESE Production En moyenne : environ 28 g de sang par jour 5 litres env. chez un adulte Processus continu tout au long de la vie … Chaque jour sont renouvelés: - 1 % des hématies (#250 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 ET STRUCTURE DE LA MOELLE OSSEUSE Charpente osseuse : lamelles osseuses délimitant des logettes Les 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 Support + fonctions C interstitielles: synthétisent des fibres de différents types : réticuline et collagène. Ces fibres forment un filet lâche qui soutient les cellules hématopoïétiques

SCHEMA DE L ’HEMATOPOIESE

SCHEMA DE L ’HEMATOPOIESE Notion de lignées hématopoïétiques Cellule souche hématopoïétique - pluripotente = capable de générer tous les éléments figurés du sang - capacité d’auto-renouvellement - capacité de différenciation Cellules « mères » = cellules spécialisées pour donner toutes les cellulesdu sang après plusieurs étapes de multiplication et de différenciation ( = progéniteurs => précurseurs) Cellules sanguines = cellules matures, quittent la moelle osseuse pour le sang

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-CSF Erythropoïèse : érythropoïétine (EPO) hormone glycoprotéique, secrétée par le rein synthèse augmentée en réponse à l’hypoxie Thrombocytopoïèse : thrombopoïétine (TPO) Toujours la notion de liaison à un récepteur ex SCF IL6

LES CELLULES NORMALES DU SANG Les globules blancs ou leucocytes Les polynucléaires : neutrophiles, éosinophiles et basophiles Les lymphocytes Les 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’adulte Durée de vie : 24 heures Taille : 15 à 20 µm Rôles : défense antibactérienne phagocytose bactéricidie Granulations : peroxydase, enzymes hydrolytiques Dans le sang : en migration vers un site infectieux Principales variations :  infections bactériennes, sd inflammatoires, corticoïdes, …  envahissement médullaire, chimiothérapies, …

Les polynucléaires éosinophiles N : 0,04 à 0,08 G/L Taille : 15 à 20 µm Rôles : * défense antiparasitaire * inhibiteurs des processus anaphylactiques (allergiques) Principales variations :  parasitoses, allergie, sd myéloprolifératifs, …

Les polynucléaires basophiles N : < 0,2 G/L Taille : 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

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 LT Réarrangement des gènes des récepteurs à l’antigène Elimination des antigènes 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)

Les lymphocytes N : 1 à 4 G/L chez l’adulte Taille : 8 à 20 µm Rôles : défense immunitaire directe (médiation cellulaire) ou indirecte (anticorps), spécifique Ly T : cytotoxiques ou suppresseurs (CD8+) ou auxilliaires (CD4+) (env. 70% des ly) = immunité cellulaire Ly B : différenciation en plasmocytes producteurs d’anticorps (=immunoglobulines) (env. 20% des ly) = immunité humorale Cellules NK (Natural Killer) : cytotoxiques Principales variations :  infections virales, sd lymphoprolifératifs, …  déficit immunitaires constitutionnels ou acquis (VIH), …

Les monocytes N : 0,2 à 1 G/L chez l’adulte Taille : 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/L Durée de vie : 120 jours Taille : 7 µm, anucléés Réticulocyte = jeune globule rouge venant de sortir de la moelle osseuse Circule 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, … Cellules anuclééEs formant un disque bi-concaves, déformable dans la circulation sanguine pour pouvoir passer dans tous les vaisseaux de l’organisme y compris les plus petits = les capillaires Role : transport des gaz respiratoires

L’hématocrite et le calcul des constantes érythrocytaires Représente le volume occupé par les GR dans le sang total Volume globulaire moyen : (fL) VGM = Hte / nb GR Représente la « taille » de l’hématie Concentration corpusculaire moyenne en hémoglobine : CCMH = Hb / Hte (%) Teneur globulaire moyenne en hémoglobine : (pg) TGMH = Hb / nb GR Représentent le « contenu » en hémoglobine Paramètres utiles pour permettre une première orientation devant une anémie

Rôle du Fer et des vitamines B12 et B9 Fer : - rôle dans la synthèse de l’hémoglobine hémoglobine = 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 purger Agitation douce Impossible 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 http://www.med.univ-angers.fr/discipline/lab_hema/page2g.html Unités internationales Unités 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 partir du nombre de GB et du pourcentage

LES VALEURS DE L’HEMOGRAMME A TRANSMETTRE EN URGENCE A adapter à chaque service Anémie profonde : Hb < 7 g/dL ou plus si mal toléré Risque de retentissement cardiaque Thrombopénie sévère : Plaquettes < 20 000 /mm3 Risque hémorragique => ne pas faire de geste invasif Neutropénie sévère : PN < 500 / mm3 Risque 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 blancs des globules rouges des plaquettes

LES ANOMALIES QUANTITATIVES DE L ’HEMOGRAMME (1) Diminution du nombre de cellules = CYTOPENIE 1 lignée : cytopénie 2 lignées : bicytopénie PN, GR, plaquettes 3 lignées : pancytopénie Mécanisme de la cytopénie : défaut de production par la moelle osseuse = origine centrale ex. : envahissement médullaire : leucémie production normale mais destruction dans le sang = origine périphérique ex. : anémie hémolytique auto-immune

LES ANOMALIES QUANTITATIVES DE L ’HEMOGRAMME (2) Diminution Augmentation Leucocytes leucopénie hyperleucocytose P.neutrophiles neutropénie polynucléose agranulocytose (neutrophile) P. éosinophiles éosinopénie hyperéosinophilie P. basophiles - basophilie Lymphocytes lymphopénie hyperlymphocytose Monocytes monocytopénie monocytose

LES ANOMALIES QUANTITATIVES DE 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 QUALITATIVES DES LEUCOCYTES (1) Anomalies morphologiques des leucocytes : Ex. : - Polynucléaires anormaux : myélodysplasie - Lymphocytes anormaux : lymphomes, infections virales (syndromes mononucléosiques), … N N N

LES ANOMALIES QUALITATIVES DES LEUCOCYTES (2) Présence de cellules normalement dans la moelle : Ex. 1 : Blastes : leucémie aiguë Moelle très envahie Passage à travers de la barrière médullo-sanguine LAL LAM

LES ANOMALIES QUALITATIVES DES 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 Moelle très envahie Passage à travers de la barrière médullo-sanguine

LES ANOMALIES QUALITATIVES DES GLOBULES ROUGES (1) Anomalies morphologiques des hématies : quelques exemples Anisocytose Hématies falciformes Hématie « en poire » Hématies impaludées PALU DREPANO

LES ANOMALIES QUALITATIVES DES GLOBULES ROUGES (2) Présence de cellules normalement dans la moelle : Ex. : Erythroblastes : grandes hémolyses, … Moelle très envahie Passage à travers de la barrière médullo-sanguine

LES ANOMALIES QUALITATIVES DES PLAQUETTES Anomalies morphologiques des plaquettes : Ex. : macroplaquettes : myélodysplasie, sd myéloprolifératif Présence de cellules normalement dans la moelle : Ex. : mégacaryocyte : myélodysplasie, sd myéloprolifératif

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-médullaire Immunophénotypage des cellules sanguines Etudes 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