Introduction à l’Hématologie

Progéniteur lymphoïde commun L’hématopoïèse Plaquettes Mastocyte Progéniteur lymphoïde commun Progéniteur myéloïde Cellule souche hématopoïétique Lymphocyte T Lymphocyte B Monocyte Polynucléaires Erythrocyte Erythropoïèse Granulopoïèse Lymphopoïèse

Cellule Souche Hématopoïétique : Progéniteurs engagés : Une cascade de divisions asymétriques Autorenouvellement & Différenciation Cellule Souche Hématopoïétique : Rare, morph. non discernable, G0, autorenouvellement et différenciation, résistante aux cytotoxiques, reconstitution à long terme de l’hématopoïèse  Fraction ciblée en greffe Progéniteurs engagés : Mise en évidence par culture à court terme : BFU-E, CFU-E, CFU-GM, CFU-GEMM Cellules matures : Processus de maturation final avec acquisition des éléments de spécificité. Diapédèse- Chimiotactisme-Adressage

Multiples lignées avec spécificité fonctionnelle L.B Plasmocytes  Ac Mégacaryopoïèse Cellules dédiées à l’hémostase : Fragmentation cellulaire  plaquettes Processus mitotique très particulier  Polyploïdie physiologique Acquisition de protéines spécifiques : prot. Ca2+, héparine - Capacité d’agrégation  clou niveau brêche Macrophage Ostéoblaste

Modifications morphologiques - gain de fonctions - Granulopoïèse Durée 5-7 jours : Diminution de taille Condensation nucléaire, perte des pptés de division Acquisition de protéines spécifiques : enzyme de la phagocytose Hémoblaste Myéloblaste Promyélocyte Polynucléaire N Métamyélocyte N Myélocyte N

Modifications morphologiques - reconnaissance cytologique- Erythropoïèse Cytoplasme change du bleu vers l’orange Diminution de l’ARN Augmentation de l’Hb Proérythroblaste E. Basophile E. polychromatophile En 5 jours : Diminution de taille, perte du matériel nucléaire Processus utilisant l’activation des caspases Réticulocyte E. acidophile

Une cascade de divisions asymétriques Autorenouvellement & Différenciation Cellule Souche Hématopoïétique : Cette cascade nécessite des facteurs de croissance qui seront spécifiques et indispensables à l’hématopoïèse *) IL3, TLy, précoce & tardif *) GM-CSF, TLy+fibro+endo, CFU-GM, CFU-MK, BFU-E *) G-CSF, TLy+fibro+endo, différenciation term des PNN *) EPO, rein, BFU&CFU-E&diff ter des GR *) Stem cell factor BFU-E CFU-E CFU-GM CFU-MK EPO+

METHODES D’EXPLORATIONS EN HEMATOLOGIE

METHODES D’EXPLORATIONS EN HEMATOLOGIE La cellule Explorations cytologique, cytochimique, phénotypique, cytogénétique et moléculaire et fonctionnelle 2. L’environnement Histologie (BOM, Biopsie ganglionnaire…) Les voies métaboliques Fer, Folates, B12 Les données immunologiques (IG,ELP…) Morphologie (os, TEP scan) Explorations Isotopiques

1 6 étapes Cytologie 2 Cytochimie Sang Ganglion Moelle osseuse autres 3 Histologie 4 Cytométrie 4 5 DNA/RNA Moléculaire 6 Chromosome Caryotype

Aspect cytologique Frottis sanguin Adénogramme/Liquide cellulaire (plèvre-ascite…) Myélogramme

Hémogramme 3 à 10 ans Femme Homme Hématies (millions /mm3) 3.5- 5.0 4.0 - 5.3 4.2 - 5.7 Hémoglobine (g /100 ml) 12.0 - 14.5 12.5 - 15.5 14.0 - 17.0 Hématocrite (%) 36 - 45 37 - 46 40 - 50 VGM (µ3) 74 - 91 80 - 95 TCMH (pg) 24 - 30 28 - 32 CCMH (%) 28 - 33 30 - 35 Leucocytes(/mm3x1000) 4500 - 13000 4000 - 10000 Plaquettes (/mm3x1000) 150 - 400

DG?

DG?

Présence de mégacaryocytes Lignée érythroblastique: 10 à 30% Myélogramme Richesse: 0 à 5 Présence de mégacaryocytes Lignée érythroblastique: 10 à 30% Lignée Myéloide: 60 à 80% ( Blastes < 5%) Lignée Lymphoides (Lymphocytes et plasmocytes) < 20%

Cultures de moelle osseuse CFU-GEMM CFU-GM CFU-E, CFU-MK

1 6 étapes Cytologie 2 Cytochimie Sang Ganglion Moelle osseuse autres 3 Histologie 4 Cytométrie 4 5 DNA/RNA Moléculaire 6 Chromosome Caryotype

Histologie médullaire Biopsie médullaire Etude histologique par def: - Richesse de la moelle - répartition graisse/cellules myéloides 50% chacun

Hématopoïèse & Microenvironnement F CS M A e C SANG A : adipocyte C collagène CS : cellule souche F : fibroblaste M : macrophage e : cellule endothéliale facteurs de croissance matrice extra-cellulaire

Architecture de la moelle osseuse  Espaces: vasculaires, graisseux & hématopoïétiques Cellule originelle: cellule pluripotente, cellule souche hématopoïétique donne lieu aux différents progéniteurs  lignées Différenciation: moelle osseuse –structure & microenvironnement-

Biopsie ganglionnaire

DG?

1 6 étapes Cytologie 2 Cytochimie Sang Ganglion Moelle osseuse autres 3 Histologie 4 Cytométrie 4 5 DNA/RNA Moléculaire 6 Chromosome Caryotype

Cytométrie en flux: outil indispensable dans l’étude de l’hématopoïèse

Cytométrie en flux: outil indispensable dans l’étude de l’hématopoïèse Réfraction à 90° Structure interne Rayon incident Réfraction à 180° Taille

1 6 étapes Cytologie 2 Cytochimie Sang Ganglion Moelle osseuse autres 3 Histologie 4 Cytométrie 4 5 DNA/RNA Moléculaire 6 Chromosome Caryotype

Etudes Moléculaires Identifications de transcripts (PCR/ RT.PCR) de gènes mutés Réarrangement de gènes codant pour le TCR/IGs Intérêt: Dg Détection de la maladie résiduelle Pronostique (Quantification) Thérapeutique (adaptation du TT)

METHODES D’EXPLORATIONS EN HEMATOLOGIE La cellule Explorations cytologique, cytochimique, phénotypique, cytogénétique et moléculaire et fonctionnelle 2. L’environnement Histologie (BOM, Biopsie ganglionnaire…) Les voies métaboliques Fer, Folates, B12 Les données immunologiques (IG,ELP…) Morphologie (os, TEP scan) Explorations Isotopiques

EXPLORATIONS ISOTOPIQUES EN HEMATOLOGIE Mesure du volume sanguin Durée de vie des hématies Cinétique du fer 59 Scintigraphie médullaire Durée de vie des plaquettes Scintigraphie splenique Test de schilling

TECHNIQUE DE MARQUAGE DES HEMATIES VECTEUR ISOTOPE Chromate de sodium Cr 51 - pas d'imagerie - élution faible : 0,8 %/j - adaptée à la cinétique Oxine In 111 - imagerie - élution notable : 5 à 6 %/j pyrophosphate Tc 99m - élution élevée même après marquage in vitro - période inadaptée à la cinétique

APPLICATIONS CLINIQUES DES HEMATIES MARQUEES Tc99m - en cardiologie, calcul de la fraction d'éjection - recherche de saignement digestif - imagerie de la rate (traumatique ou accessoire) Cr51 - mesure de référence du volume globulaire - étude de la durée de vie des hématies In111 - étude de la durée de vie des hématies avec imagerie

METHODE DE SEPARATION ET DE MARQUAGE DES HEMATIES Cr 51 ou In 111 prélèvement 10 ml de sang + 200 Ui héparine séparation centrifugation 400 g, 10 mn, 25°C --> culot hématies marquage 0,6 à 2 MBq chromate sodium Cr 51 ou 3 à 5 MBq oxinate In 111 15 à 20 min à 37°C lavage 5 ml de sérum physiologique, 400 g, 5 mn, 25°C resuspension 5 ml de sérum physiologique pour réinjection

VOLUME SANGUIN

VOLUME SANGUIN

EXPRESSION DES RESULTATS DU VOLUME SANGUIN

EXPRESSION DES RESULTATS DU VOLUME SANGUIN ( ICSH ) H adulte VGml = 1485 S – 825 VPml = 1578 S S surface corporelle F adulte VGml = 1.06 age x 822 S VPml = 1395 S Valeurs normales: +/- 25% ( intervalle de confiance 98% ) Limites superieures classiques VG F : 32 ml/kg VG H : 36 ml/kg

MESURE DU VOLUME SANGUIN Intérêt clinique polyglobulie - aide au diagnostic ( polyglobulies vraies et hemoconcentration, polyglobulie et thrombocytemie, polyglobulie masquée ) - évaluation de l’efficacité thérapeutique anémie -diagnostic entre fausse anémie (anémie de dilution ) et anémie vraie ( dysproteinemie ) - évaluation de l’hypervolémie plasmatique liée à la splénomégalie

DUREE DE VIE DES HEMATIES Quand et comment? -Rarement dans l’urgence, si possible en période stable ( hématocrite ) -A distance d’une transfusion ( 8 à 15 j ), d’une corticothérapie efficace . - Eviter une transfusion pendant l’épreuve ( 15 à 20 j )

DUREE DE VIE DES HEMATIES Résultats de la cinétique Durée de vie normale Cr 51 T50 : 28+/- 3 jours Durée de vie normale In 111 T50: 10 +/-1 jour Séquestration normale : Evolution des rapports Rate/ coeur < 1,5 Evolution des rapports Foie/ coeur < 1,5

DUREE DE VIE DES HEMATIES T50 = 28 j Valeur normale 50 28

DUREE DE VIE DES HEMATIES AU 51 CR Patient H de 21 ans Anémie hémolytique à auto anticorps de type IgG d'origine idiopathique corticosensible à forte dose (2 mg/kg) et corticodépendante. Recherche sequestration splénique pour envisager splénectomie. Résultats : Durée de vie auto Cr51 : Demi-vie ou T50 = 7 jours Sequestration splénique majeure

T50 = 7 j 50 7 50

DUREE DE VIE DES HEMATIES Intérêt - Anémies hémolytiques auto-immunes : Siège de la séquestration pour l’indication d’une splénectomie - Aide au diagnostic du mécanisme de l’anemie ( central ou peripherique ) - Diagnostic differentiel corpusculaire ou extra corpusculaire ( rare ) ( recours à 2 épreuves auto et allo transfusion ) - Diagnostic d’une double population érythrocytaire (rare)

CINETIQUE DU FER 59 Le fer radioactif ( T50 = 45 j ) est le traceur électif de la synthese de l’hémoglobine (normalement 80 à 90% du fer s’échange avec le plasma) Conditions de realisation: Taux de saturation de la siderophilline < 100% Pas de transfusions pendant l’épreuve et si possible à 15j de la dernière transfusion Protocole marquage de la siderophilline du plasma avec 0.7 MBq (20 uCi) de citrate ferrique Fe 59

CINETIQUE DU FER 59 Cinétique du fer 59 “ rapide ” - prélèvements sanguins toutes les 15 minutes pendant 1 h 30 - comptages externes simultanés sous un dispositif multisondes ( rate,foie,coeur et sacrum ) pendant 1 h 30 Cinétique du fer 59 “ long ” + DVH Cr 51 - injection simultanée d’hématies marquées au 51Cr et de la siderophiline marquée in vitro au 59 Fe - prélèvements sanguins à J0 , JI ...J15 ( DVH + incorporation ) - comptages externes simultanés dispositif multisondes ( rate,foie,coeur et sacrum )de J0 à J 15 si possible

CINETIQUE DU FER 59 Renouvellement plasmatique - T 50 normal : 80 à 110 minutes - diminution du T 50 : hyposidérémie , hémolyse , syndrome myéloprolifératif - augmentation du T 50 : insuffisance médullaire

CINETIQUE DU FER 59 Etude de l’incorporation du fer dans les hématies : mesurée par l’apparition de la radioactivité dans les hématies circulantes : Valeur normale : 80% à partir de 10j, puis en plateau Erythroblastopénie : < 5 % Carence martiale : 100 % (inutile ) Aplasie : variable de 10 à 50 % selon la séverité avec T50 plasmatique ralenti Myélodysplasie : variable de 30 à 60 % avec T50 plasmatique normal ou accélèrée

CINETIQUE DU FER 59 Indications de la cinétique du Fer 59 Aplasies médullaires Index de gravité Pancytopénies Présence ou non de dysérythropoiese Anémies secondaires Mécanisme de l’anémie (Splénomégalies myéloides ) Site de l’érythropoïèse

EXPLORATION MEDULLAIRE

EXPLORATION MEDULLAIRE

SCINTIGRAPHIE MEDULLAIRE TRANSFERRINE 111IN 48H T E

SCINTIGRAPHIE MEDULLAIRE TRANSFERRINE 111IN 48H IM

SCINTIGRAPHIE MEDULLAIRE SM

SCINTIGRAPHIE MEDULLAIRE TRANSFERRINE 111IN 48H V territoires extension

SCINTIGRAPHIE MEDULLAIRE V - SM

SCINTIGRAPHIE MEDULLAIRE COLLOIDES 99M TC images à 1 h S M evoluée

SCINTIGRAPHIE MEDULLAIRE TRANSFERRINE 111 IN images à 48 h S M évoluée Avant splénectomie

SCINTIGRAPHIE MEDULLAIRE TRANSFERRINE 111 IN - 48 H S M evoluée Rate hétérogene F A FP

METHODE DE SEPARATION DE MARQUAGE DES PLAQUETTES A L'OXINE IN 111 : I C S H PRELEVEMENT : 42 ml de sang + 8 ml ACD-A, tube conique (parfois 2 tubes si taux plaquettes < 20000/mm3 ) SEPARATION : -1ère centrifugation lente ( parfois 2 ) 150 G, 20 mn, 25° C , PRP (Plasma Riche en Plaquettes) 2è centrifugation PRP 900 G, 20 mn, 25° C --- >culot plaquettaire et PPC

BIODISTRIBUTION DES PLAQUETTES MARQUEES A L'INDIUM 111 pool circulant : 55 % à 70 % pool marginé : 30 à 40 % (rate, foie, moëlle) durée de vie réelle : 8 à 10 jours (et non la demi-vie )

PLAQUETTES MARQUEES A L'INDIUM 111 Quand et comment? -Rarement dans l’urgence -A distance d’une transfusion, d’une corticotherapie ou d’un traitement par gammaglobulines -Realisable en cas de thrombopenie severe jusqu’à 10000/mm3 dans les thrombopenies isolees

PLAQUETTES MARQUEES A L'INDIUM 111 Résultats normaux ou insuffisance médullaire - durée de vie réelle : 9 +/- 1 jours - % de recirculation à 30 min : > 50 % - pool splénique précoce : 20 à 40 % - absence de séquestration tardive : Rate j /rate 0 < 1,2 Foie j/ foie 0 < 1,2

CINÉTIQUE PLAQUETTES 111In DVP = 9 Jours

CINÉTIQUE PLAQUETTES 111In CINETIQUE NORMALE

CINETIQUE PLAQUETTES 111 In R2 /R0=1,2 F2 / F0=1

CINÉTIQUE PLAQUETTES 111In Hypersplénisme - durée de vie : 5 à 7 jours - % de recirculation à 30 min : 20 à 40 % - pool splénique précoce : 40 à 60 % - absence de séquestration tardive : Rate j /rate 0 < 1,2 Foie j/ foie 0 < 1,2

CINÉTIQUE PLAQUETTES 111In HYPERSPLENISME

CINÉTIQUE PLAQUETTES 111In Résultats P T I - durée de vie : 1 à 4 jours - % de recirculation à 30 min : > 50 % - pool splénique précoce : 20 à 40 % - séquestration tardive : rate j / rate 0 >1,2 , foie j/ foie 0 < 1,2 “ splenique” ( 80 à 90% ....) rate j / rate 0 >1,2 , foie j/ foie 0 >1,2 “ mixte” ( 10 à 15 %... ) rate j / rate 0 <1,2 , foie j/ foie 0 >1,2 “ hépatique” ( 5 à 10 % ...)

PTI

CINÉTIQUE PLAQUETTES 111In PTI : Sequestration Splenique DVP: 2 j PLAQUETTES 111 IN

SCINTIGRAPHIE SPLENIQUE HEMATIES 99mTC ALTEREES A LA CHALEUR Rate accessoire 10 ans apres splenectomie RATE ACCESSOIRE

CINÉTIQUE PLAQUETTES 111In Intérêt clinique - Mecanisme d’une thrombopenie: central ou périphérique ,en particulier dans les hémopathies associées - Intérêt de connaître le site de séquestration en cas d’une éventuelle splénectomie - Plus rare : recherche d’une rate accessoire fonctionnelle recherche de consommation plaquettaire dans un hémangiome

CONCLUSIONS Les explorations hématologiques en médecine nucléaire peuvent paraître complexes mais sont indispensables en pratique à condition d‘être pratiquées dans des conditions rigoureuses et bien interprétées.

Introduction à la Pathologie Démarche simple Clinique NFS/ELP/COAG/Ponction….

Sd Lymphoprolifératifs LAL LAM PV Sd myéloprolifératifs LMC TE Sd Lymphoprolifératifs LLC MW MM

Introduction à la Pathologie Pathologies malignes Leucémies Aigues LAM / LAL Points communs - Prolifération de précurseurs myéloïdes ou lymphoïdes immatures - Blocage de différenciation - Insuffisance médullaire Myélodysplasies Pancytopénie à moelle riche Etat pré-leucémique

Introduction à la Pathologie Pathologies malignes Syndromes lymphoprolifératifs - médullaire: LLC/Maladie de Waldenström / Myélome - Ganglionnaires: Lymphomes malins Hodgkiniens ou non Hodgkiniens Points communs ADP profondes ou périphériques, Spénomégalie Fréquence accrue (LMNH) Mutations Lymphocytes B ou T (BCR ou TCR) Déficit immunitaire Cytopénie auto-immune

Introduction à la Pathologie Pathologies malignes Syndromes Syndromes Myéloprolifératifs Polyglobulie de Vaquez Thrombocythémie essentielle Leucémie myéloide chronique Splénomégalie myéloide Points communs - Rate et Foie augmentés de volume - atteinte lignée myéloide sans blocage de maturation - Hyperplasie d’une ou plusieurs lignée - Myélémie - Fibrose médullaire possible - Evolution vers la LAM - Anomalie clonale ex: (T(9:22), Jak2

Introduction à la Pathologie Pathologies «bénignes» Cytopénies isolées ou multiples Aplasies Médullaires Hypercytoses

Pathologies de l’Hémostase