Auteur : Bruno Flamand, IUT de Dijon Cours d'Hémato-cytologie DUT ABB 1- Hématopoïèse

L’HEMATOPOIESE Mécanismes assurant la production et le renouvellement régulé des cellules sanguines Cellules sanguines: Éléments fonctionnels très différenciés, terminant une lignée Durée de vie courte: GR 120 j, Plt 7 à 10 jours, PN 2 à 6 jours Concentration sanguine= cste, équilibre entre production et disparition Hématopoïèse: production permanente et très importante GR /jour, Plt /jour, PN /jour 1- Lieux de l’hématopoïèse - fœtale: sac vitellin (tissu conjonctif mésoblastique) jusqu’au 2ieme mois, puis foie et rate fœtaux jusqu’au 6ieme mois, pendant qu’à partir du 4ieme mois s’installe l’hématopoïèse médullaire osseuse -adulte: Moelle osseuse limitée aux os courts, os plats, tête des os longs crâne 20%, Thorax (sternum, côtes, vertèbres, clavicules,omoplates) 30%, rachis lombaire et ceinture pelvienne (sacrum, os iliaques) 40%, fémur 10% Masse des cellules de MO: 4 à 5% poids corporel Rq: lors de pathologies cancéreuses et leucémiques, une reprise d’activité hématopoïétique du foie et de la rate peut être observée: vicariance ou métaplasie myéloïde

2- Tissu Médullaire hématopoïétique Tissu d’origine conjonctive très spécialisé, situé entre des lamelles d’os spongieux, séparé de l’os par l’endoste, très richement vascularisé, dont les cellules matures s’échappent par un mécanisme actif par des sinus veineux Les cellules hématopoïétiques sont disposées dans une trame de tissu de soutien conjonctif (collagène, protéoglycannes, fibronectine, laminine..) Microenvironnement médullaire ou stroma, composé par fibroblastes, cellules endothéliales, macrophages, adipocytes, ostéoblastes… Il influence la survie, la multiplication, la différenciation des cellules hématopoïétiques en sécrétant des matrices permettant l’adhésion et des facteurs de croissance. MuscleOs Moelle osseuse Os adipocytes MO

3- Compartiments de l’hématopoïèse Cellules souches Progéniteurs Précurseurs Cellules matures DifférenciationAuto-renouvellement Différenciation: capacité, sous influence de facteurs de croissance, de se diviser en s’engageant de façon irréversible vers une ou plusieurs lignées Auto-renouvellement: multiplication sans différenciation

Cellule souche pluripotente CFU-S Cellule souche myéloïde Cellule souche lymphoïde CFU-GEMMk BFU-E Proérythroblaste Erythroblaste basophile 1 Erythroblaste basophile 2 E. polychromatophile E. acidophile Réticulocyte GR CFU-GM MonoblasteMyéloblaste PromonocytePromyélocyte N Myélocyte N Métamyélocyte N Polynucléaire NMonocyte Myéloblaste Mégacaryoblaste Mégacaryocyte CFU-ECFU-MCFU-GCFU-EoCFU-BCFU-MkPro-BPro-T Pré-BPré-T PEPBPlaquettesLBLT

3-1 Les cellules souches Existence prouvée depuis 1961 Irradiation  APLASIE MEDULLAIRE Greffe de Moelle osseuse Colonies cellulaires hématopoïétiques en cours de différenciation sur la rate Nombre de colonies = nombre de cellules souches injectées Si cellules souches possèdent une anomalie chromosomique, toutes les cellules différenciées possèdent cette anomalie: ceci montre la pluripotence de la cellule souche et la clonalité de la différenciation

Cellules souches: Ne sont pas différenciables morphologiquement des progéniteurs Très faible représentation médullaire 0,01% à 0,05% Majorité en phase G0: relative résistance aux radiations ionisantes et agents chimiothérapeutiques du cycle cellulaire Circulation temporaire sanguine: cellules souches périphériques Marqueurs membranaires spécifiques: CD34, CD117, CD133 Prélèvement spécifique de cellules souches: médullaire ou sanguin Concentration possible par tri de cellules CD34+, congélation possible Usage: allogreffe ou autogreffe de cellules souches

3-2 Les progéniteurs cellules engagées dans la différenciation vers une ou deux lignées cellulaires Faible représentation médullaire Circulation temporaire sanguine des progéniteurs peu différenciés Cultivables in vitro en milieux semi-solides et donnant des colonies CFU, Multiplication sous influence des facteurs de croissance Non différenciables morphologiquement entre eux Acquisition des marqueurs membranaires CD spécifiques de lignée CFU-GEMMk: CD34, CD33, CD38, HLA-DR CFU-GM: CD34, CD33, CD38, HLA-DR, CD13 CFU-E: CD36 CFU GEMM

3-3 Les précurseurs Cellules engagées dans la différenciation vers une lignée cellulaire Identifiables morphologiquement Perte de la capacité d’auto-renouvellement Selon les lignées, 3 à 5 mitoses entre chaque stade précurseur, de sorte qu’un précurseur immature conduit de 8 à 32 cellules matures Modification morphologiques communes de maturation des précurseurs: diminution de la taille cellulaire (sauf lignée mégacaryocytaire), diminution N/C, disparition des nucléoles, condensation de la chromatine Modifications spécifiques de chaque lignée au cours de la différenciation: -lobulation du noyau (GRA), expulsion du noyau (R), apparition de granulations spécifiques (GRA) -Particularité: endomitose des précurseurs mégacaryocytaires, doublement de l’ADN sans division cellulaire à chaque stade de maturation, aboutissant à des cellules de grande taille à 4N, 8N, 16N, 32N ou 64N chromosomes. Les plaquettes apparaissent par fragmentation du cytoplasme de ces mégacaryocytes.

acquisition des marqueurs membranaires spécifiques de lignées Lignée érythroblastique: CD71, CD35, CD44, CD55, CD147, glycophorines Lignée granulocytaire: CD33, CD16, CD13, CD35 Lignée moncytaire: CD35, CD13, CD33, CD14, CD11 Lignée Mégacaryocytaire: CD61, CD51, CD41, CD42 Lignée Lymphocytaire T: CD2, CD3, CD4, CD8, TCR Lignée Lymphocytaire B: CD19, CD20, CD10, Chaîne  Lignée NK: CD16, CD56

Métamyélocytes N Myélocytes N Promyélocyte N Myéloblaste

Proérythroblaste Erythroblaste basophile Erythroblaste polychromatophile Erythroblaste acidophile Réticulocytes: substance réticulofilamenteuse non visible au MGG mais par coloration spéciale

4- Régulation Microenvironnement médullaire: contacts intercellulaires, sécrétions de facteurs de croissance Certaines vitamines et oligoéléments: B12, Folates (B9), fer,… Facteurs de croissances hématopoïétiques: Cytokines et CSF (Colony Stimulating Factor) -facteurs de promotion: augmentent la survie et le nombre de cellules souches rentrant en cycle cellulaire: IL1, IL6, IL11,Stem Cell Factor, Flt3L -facteurs de croissance multipotents: favorisent la différenciation et la multiplication des cellules souches et progéniteurs les plus immatures: IL3, IL7, GM-CSF -facteurs de croissance restreints: favorisent la différenciation des progéniteurs les plus engagés, et la multiplication et maturation des précurseurs: G-CSF, M-CSF, Erythropoïétine, Thrombopoïétine, IL5, …

Cellule souche pluripotente CFU-S Cellule souche myéloïde Cellule souche lymphoïde CFU-GEMMk BFU-E Proéryhtroblaste Erythroblaste basophile 1 Erythroblaste basophile 2 E. polychromatophile E. acidophile Réticulocyte GR CFU-GM MonoblasteMyéloblaste PromonocytePromyélocyte N Myélocyte N Métamyélocyte N Polynucléaire NMonocyte Myéloblaste Mégacaryoblaste Mégacaryocyte CFU-ECFU-MCFU-GCFU-EoCFU-BCFU-MkPro-BPro-T Pré-BPré-T PEPBPlaquettesLBLT SCF Flt3-L

Cellule souche pluripotente CFU-S Cellule souche myéloïde Cellule souche lymphoïde CFU-GEMMk BFU-E Proéryhtroblaste Erythroblaste basophile 1 Erythroblaste basophile 2 E. polychromatophile E. acidophile Réticulocyte GR CFU-GM MonoblasteMyéloblaste PromonocytePromyélocyte N Myélocyte N Métamyélocyte N Polynucléaire NMonocyte Myéloblaste Mégacaryoblaste Mégacaryocyte CFU-ECFU-MCFU-GCFU-EoCFU-BCFU-MkPro-BPro-T Pré-BPré-T PEPBPlaquettesLBLT IL3 IL7 GM-SCF

Cellule souche pluripotente CFU-S Cellule souche myéloïde Cellule souche lymphoïde CFU-GEMMk BFU-E Proéryhtroblaste Erythroblaste basophile 1 Erythroblaste basophile 2 E. polychromatophile E. acidophile Réticulocyte GR CFU-GM MonoblasteMyéloblaste PromonocytePromyélocyte N Myélocyte N Métamyélocyte N Polynucléaire NMonocyte Myéloblaste Mégacaryoblaste Mégacaryocyte CFU-ECFU-MCFU-GCFU-EoCFU-BCFU-MkPro-BPro-T Pré-BPré-T PEPBPlaquettesLBLT Epo TPO IL6 IL11 IL4 IL5 G-CSF M-CSF

5- Exploration de la moelle osseuse Mise en culture des cellules souches et progéniteurs Examens microscopiques: obligatoire dans le diagnostic et la surveillance thérapeutique des hémopathies malignes -ponction, aspiration médullaire sur os sternum, crêtes iliaques, permettant confection d’un frottis coloré au MGG, pour effectuer un Myélogramme : détermination du % des précurseurs médullaire -biopsie ostéomédullaire: coupe histologique permet d’évaluer la richesse cellulaire et l’architecture médullaire Biopsie Frottis

Cytologie, voir aussi:Hémogramme Numération sanguine Formule leucocytaire Plaquettes Réticulocytes Myélogramme Vitesse de sédimentation (VS) LignéeStadePourcentage ErythroblastiqueProérythroblaste0 - 2 ( %)Erythroblaste basophile2 - 4 Erythroblaste polychromatophile4 - 8 Erythroblaste acidophile3 - 6 GranulocytaireMyéloblaste0 - 3 ( %)Promyélocyte1 - 5 Myélocyte neutrophile Métamyélocyte neutrophile Polynucléaire neutrophile Polynucléaire éosinophile1 - 3 Polynucléaire basophile0 - 1 Lympho-monocytaireLymphocytes ( %)Plasmocytes0 - 3 Monocytes0 - 2 MégacaryocytaireMégacaryocytes10 à 100/frottis Variations pathologiques Insuffisance globale de la moëlle osseuse : aplasie médullaire, myélofibrose Erythroblastopénie (maladie de Blakfan-Diamond), certaines anémies Agranulocytose (d'origine toxique notamment) Hypogammaglobulinémie héréditaire Thrombopénie héréditaire (amégacaryocytose, maladie de Wiskott-Aldrich) Myélodysplasies : anémies réfractaires associées ou non à leucopénie (diminution des leucocytes) et thrombopénie (diminution des plaquettes). Leucémies aiguës Leucémies lymphoïdes Lymphomes Myélomes Gammapathies monoclonales Syndromes myéloprolifératifs : Leucémies myéloïdes, maladie de Vaquez, thrombocytémie essentielle Métastases de carcinomes Santé, sexo, psycho, nutrition, grossesse… des milliers d’internautes échangent leurs conseils sur les forums Doctissimo. Rejoignez-les !Rejoignez-les ! Assurance complémentaire santé et mutuelle Ce site vous permet de comparer les tarifs et prestations des principales assurances santé et mutuelles de France. Devis gratuit, et conseils personnalisés de spécialistes à votre écoute de 9h à 21h. Assurance complémentaire santé et mutuelle Ce site vous permet de comparer les tarifs et prestations des principales assurances santé et mutuelles de France. Devis gratuit, et conseils personnalisés de spécialistes à votre écoute de 9h à 21h. Trouvez votre complémentaire santé Faites des économies. Garanties sans délai d'attente. Comparateur en complémentaires santé. Trouvez votre complémentaire santé Faites des économies. Garanties sans délai d'attente. Comparateur en complémentaires santé. Santé avec Ménages Prévoyants Mutuelle complémentaire santé pour les particuliers et les entreprises. Santé avec Ménages Prévoyants Mutuelle complémentaire santé pour les particuliers et les entreprises.