6- physiopathologie des leucocytes Cours d'Hémato-cytologie DUT ABB 6- physiopathologie des leucocytes Auteur : Bruno Flamand, IUT de Dijon

PHYSIOPATHOLOGIE DES LEUCOCYTES 1- GRANULOCYTOPOÏESE cf cours généralités sur Hématopoïèse, et Immunologie cf TP morphologie Précurseurs Régulation: 1 myéloblaste 8 polynucléaires en 6/7 jours Séjour sanguin: 10-20H, puis migration, séjour tissulaire 2-3j Sang: secteur circulant + secteur marginé (« réserve »): granulocytes accolés à endothélium vaisseaux (remise en circulation: corticoïdes, stress, exercice physique…) Facteurs de régulation: IL 3, GM-CSF, et G-CSF agissent du stade cellule souche myéloïde au stade promyélocytaire, mais le G-CSF est plus spécifique à la lignée granulocytaire, en augmentant le nombre de progéniteurs et de PN IL1, IL4, IL6 agissent sur progéniteurs myéloïdes (CFU-GEMM, CFU-G, CFU-M) IL5 agit préférentiellement sur la différenciation des précurseurs des PE et sur la fonction des PE matures

2- MONOCYTOPOÏESE Cf Hématopoïèse, et Immunologie Monocytopoïèse rapide: 48H Progéniteur commun CFU-GM à la lignée granulocytaire neutrophile passage sanguin rapide, transformation en macrophage différenciation selon les tissus (migroglie, cellule de Küpffer, m. alvéolaires, m. ganglionnaires…) durée de vie tissulaire qq semaines à qq mois Facteurs de régulation: identique à la lignée granulocytaire, mais M-CSF plus spécifique 3- LYMPHOPOÏESE Cf Immunologie

4- QUELQUES ANOMALIES CELLULAIRES Granulocytes Hyposegmentation: diminution du nb de lobes ou noyau peu à asegmenté (band cell), phénomène non pathologique observé lors d’une augmentation de l’activité granulocytopoïétique de la moelle (infections ou d’hémorragies) Pelger-Huet: noyau en œil de chouette Hypersegmentation: anémie mégaloblastique, carence martiale Grosses granulations, associés à des vacuoles: syndromes infectieux sévères Hypogranulation: syndromes myélodysplasiques Corps de Döhle: inclusion bleutée, infections, médicaments Corps d’Auer: blastes de LAM Lymphocytes Lymphocytes hyperbasophiles: syndromes mononucléosiques infections virales surtout: MNI-EBV, CMV,varicelle, rubéole, hépatite, VIH,…mais aussi Toxoplasma, Plasmodium

Anomalie de Pelger Huet Corps de Döhle Corps d’Auer

5- LEUCOPENIES 5.1 Neutropénies: leucopénie la plus fréquente (Rq: neutropénie ethnique isolée physiologique chez les Noirs) Origine: insuffisance centrale de production, ou atteinte périphérique. Centrales: -très rarement isolées d’origine congénitale, parfois d’origine acquise (toxique, immuno-allergique) -en général neutropénie centrale par insuffisance médullaire, accompagnée de thrombopénie et d’anémie arégénérative Périphériques -auto-immunes -infectieuses: septicémies bactériennes, infections virales ou parasitaires -par séquestration hypersplénique -Agranulocytose: neutropénie très sévère (< 0,3.103/mm3) due à un médicament très souvent 5.2 Autres leucopénies: rares et peu évocatrices

6- HYPERLEUCOCYTOSES 6.1 Polynucléoses neutrophiles -primitives: elles accompagnent les Syndromes Myéloprolifératifs -réactionnelles: augmentation PN, PN peu segmentés, métamyélocytes -physiologiques: exercice physique, grossesse, menstruations -infections bactériennes localisées ou généralisées -syndromes inflammatoires, cancers, nécroses (infarctus), maladies métaboliques (diabète) -traitements médicamenteux (corticoïdes), intoxications -hémorragies, hyper-hémolyses -tabagisme (PN parfois > 20% norme, proport. Nb cigarette/j) 6.2 Hyperéosinophilies -infections parasitaires à vers Helminthes -allergies, dermatoses, MAI -médicaments (pénicilline), toxiques -hémopathies malignes: syndromes Myéloprolifératifs, LAM4var.éo

6.3 Basocytoses -syndrômes myéloprolifératifs et parfois dans les hypothyroïdies 6.4 Monocytoses -fréquentes car svt réactionnelles: infections -LA Myélomonocytaire 6.5 Hyperlymphocytoses à L d’aspect normal: infections virales et autres, post-infections à L hyperbasophiles: syndromes mononucléosiques MNI, …. 7- APLASIES MEDULLAIRES Absence ou destruction du tissu hématopoïétique, se traduisant par une pancytopénie: anémie arégénérative normochrome normocytaire + neutropénie + thrombopénie -50% d’origine toxique: radiations, benzène, anticancéreux, sulfamides -origine infectieuse: hépatite, tuberculose,… -origines génétiques: très rares - sinon, origine idiopathique

8- HEMOPATHIES MALIGNES Ensemble des proliférations tumorales des cellules (progéniteurs, précurseurs, cellules matures) d’une lignée à partir d’une cellule souche mutée: maladies clonales Plusieurs Classifications selon la capacité de différenciation et de maturation: # Syndromes prolifératifs: prolifération et persistance de maturation # Syndromes aigüs: prolifération et blocage de maturation selon la lignée: -Hémopathies myéloïdes: prolifération cellules d’une ou plusieurs lignées granulocytaires, monocytaires, érythrocytaires, thrombocytaires -Hémopathies lymphoïdes: prolifération cellules lignée lymphoïde selon la localisation primaire et principale de la prolifération: ~leucémies: moelle et sang ~myélomes: moelle ~lymphomes: organes lymphoïdes secondaires

8.1 SYNDROMES MYELOPROLIFERATIFS (SMP) Proliférations des ¢ myéloïdes: précurseurs des lignées Erythrocytaires, Granulo-Moncytaires, et Thrombocytaires Anomalie de prolifération au moins d’une lignée : hyperplasie médullaire de la lignée Le risque principal de ces maladies est la thrombose vasculaire, et souvent se développe une myélofibrose, et l’évolution fréquente des SMP se fait vers une transformation en Leucémie Aigüe (acutisation) Les différents SMP: -Leucémie Myéloïde Chronique LMC -Polyglobulie primitive (maladie de Vaquez) -Thrombocytémie essentielle -Splénomégalie Myéloïde

8.1.1 Leucémie Myéloïde Chronique LMC Hyperplasie médullaire avec prolifération prédominante de la lignée granulocytaire Anomalie chromosomique acquise: Chromosome Philadelphie Évolution en phases, toujours vers LA Clinique: adulte jeune, H=F, 1/100 000 h, découverte fortuite, symptômes non spécifiques (asthénie, splénomégalie 85% des cas) Hémato: Hyperleucocytose importante (> 50 000/mm3) avec formule évocatrice: polynucléose, hyperéosinophilie, basocytose, Myélémie équilibrée Métamylocytes, Myélocytes, Promyélocytes, rarement Myéloblastes Hyperthrombocytose avec anisocytose PLT Anémie arégénérative normochrome normocytaire Myélogramme: riche, hyperplasie lignée granulocytaire (90% des ¢) mais maturation équilibrée, lignée érythroblastique rare, hyperplasie mégacaryocytaire Biopsie moelle: augmentation fibroblastique

Technique FISH (Fluorescence In Situ Hybridation) Cytogénétique: Le Caryotype des ¢ médullaires proliférantes montre l’existence du Chromosome Philadelphie (Ph1) : Translocation réciproque t (9;22) (portions distales bras longs) et apparition chr 22 raccourci Technique FISH (Fluorescence In Situ Hybridation)

Translocation induit nouveau gène sur chr 22: gène fusion BCR-ABL, produisant une protéine 210kDa forte activité Tyrosine Kinase, à l’origine probablement de la dérégulation du cycle cellulaire  Evolution: même après traitement (INFa) et obtention d’une ou plusieurs rémissions (10 à 20% des cas), conduit à phase de transformation en LA, hyperleucocytose et blastose sanguine (myéloblastes >10% et promyélo.) et médullaire (myéloblastes > 30%), amaigrissement, fièvre persistante, douleurs osseuses, fatale en qq mois surtout si chimiorésistance. Guérison (60% à 5 ans) si allogreffe. (Nouveau traitement Inhibiteur Tyrosine Kinase prometteur)

8.1.2 Polyglobulie primitive (Maladie de Vaquez) Hyperplasie myéloïde, mais lignée érythroblastique prédominante Indépendance des progéniteurs et des précurseurs érythroblastiques à Epo Clinique: adulte > 60 ans, H>F, splénomégalie 70%, érythrose cutanée, bourdonnements d’oreilles, céphalées, points lumineux, sueurs nocturnes, prurit à l’eau Hémato: augmentation Hb, Hte, GR, hyperleucocytose et hyperthrombocytose modérée Examens de confirmation: -mesure du volume globulaire total par dilution isotopique de GR marqués au Cr51, montrant en général une augmentation de 20% -culture des érythroblastes in vitro, indépendants présence Epo Evolution: le risque principal est la thrombose, maladie d’évolution lente, transformation en LA (15% des cas). Traitement par saignées, et radiothérapie myélosuppressive par injection de P32.

8.2 LES SYNDROMES LYMPHOPROLIFERATIFS et les lymphomes malins 8.2.1 Leucémie Lymphoïde Chronique LLC (25% de toutes les Leucémies) Prolifération de LB morphologiquement matures mais immunologiquement immatures. Clinique: Adulte>50 ans, souvent asymptomatique(>50%), adénopathies superficielles multiples, pneumopathie, splénomégalie modérée. Souvent diagnostiqué fortuitement. Hémato: Hyperleucocytose modérée à très importante (20 à 300 000/mm3), petits Lymphocytes (> 80% de la FL) le plus svt (parfois gds Lymphos, ou mixte), nombreuses cellules lysées sur les frottis. Souvent anémie hémolytique et thrombopénie auto-immunes associées. Myélogramme: Moelle riche, infiltrée de petits lymphocytes normaux, 30 à 40% du myélogramme. Cytométrie: LB CD19+, CD20+, CD5+, et à chaînes légères membranaires k ou l Bilan protéique: souvent hypogammaglobulinémie (< 10g/l), parfois gammaglobulinémie monoclonale. Evolution: lente, 2 à 10 ans. Plus de 50% des décès sont dus aux infections. Traitements symptomatiques utiles : transfusions GR, antibiotiques, corticoïdes. Traitement chimiothérapeutique et allogreffe uniquement si maladie symptomatique, (insuffisance médullaire, organomégalie).

8.2.2 Maladie (ou macroglobulinémie) de Waldenström Appelé aussi lymphome lymphoplasmocytaire Clinique: Adulte > 50 ans, H>F, parfois asymptomatique, adénopathies, vertiges, céphalées, splénomégalie, infections pulmonaires. Hémato: hyperleucocytose modérée due à Hyperlymphocytose polymorphe (lymphocytes normaux, cellules lympho-plasmocytaires, plasmocytes), lègère myélémie. Anémie arégénérative avec hématies en rouleaux, thrombopénie. Myélogramme: Infiltration lympho-plasmocytaire polymorphe, hypoplasie myéloïde, myélofibrose Bilan protéique: VS très augmentée (>100mm à 1ère Heure), car Hyper-Protéinémie > 80g/l, avec pic monoclonal à l'Immunoélectrophorèse sérique: IgM monoclonale > 5g/l. Immunoélectrophorèse des urines révèle une protéinurie de Bence-Jones Evolution: diminution acuité visuelle, céphalées, hémorragies cutanéo-muqueuses, insuffisance rénale, infections. Plasmaphérèse et antibiothérapie, chimiothérapie si insuffisance médullaire

8.2.3 Myélome (ou maladie de Kahler) Prolifération plasmocytaire à localisation osseuse prédominante Clinique: Adulte > 50ans, Infections, Douleurs osseuses insensibles aux antalgiques, fractures (bassin, rachis, côtes, fémur), insuffisance rénale Radiologie: signes d'ostéolyse (lacunes, géodes, fractures) Hémato: svt Leucopénie mais quelques plasmocytes circulants, anémie arégénérative avec hématies en rouleaux, thrombopénie Myélogramme: Prolifération plasmocytaire (> 15%), à plasmocytes souvent anormaux, plurinuclées, nucléolés, bourrés de vacuole et à cytoplasme « flammé » (cellules de Mott). Bilan protéique: VS très augmentée (>100mm à 1ère Heure), car Protéinémie > 100g/l, avec pic monoclonal à l'immunoélectrophorèse sérique : 65% de cas à IgG monoclonale, 35% de cas à IgA monoclonale. Immunoélectrophorèse des urines révèle une protéinurie de Bence-Jones. Bioch: Hypercalcémie et Hypercalciurie (résultant de l'ostéolyse) Evolution: les infections sont la première cause de mortalité (car pas d’immunité humorale efficace), hémorragies, insuffisance rénale (due à protéinurie et calculs rénaux calciques).Traitement symptomatique (antibiothérapie, transfusion, plasmaphérèse, diurétique) et chimiothérapie agressive. Autogreffe de cellules souches prometteuse.

Tricholeucocytes Cellules de Sézary 8.2.4 Autres syndromes lymphoprolifératifs a-Leucémie à Tricholeucocytes: prolifération de LB de grande taille à cytoplasme possédant de fins et longs prolongements b-Leucémie à Prolymphocytes: grandes cellules (>50% de la FL), noyau volumineux, nucléole. Maladie fatale rapidement malgré traitement c-Syndrome de Sézary: infiltration lymphoïde de l’épiderme, caractérisé dans le sang par des LTCD4+ à morphologie proche du monocyte, en particulier le noyau parcouru des sillons blancs (cellules à noyau « cérébriforme ») Tricholeucocytes Cellules de Sézary

8.2.5 Lymphomes malins a-Maladie de Hodgkin Proliférations lymphocytaires, de maturité diverse, mais localisées préférentiellement dans organes lymphoïdes secondaires, ganglions lymphatique surtout. Diagnostic d’alerte éventuellement en Hématologie, diagnostic de certitude après biopsie ganglionnaire par le laboratoire d’Anatomocytopathologie a-Maladie de Hodgkin Clinique: Adulte jeune 20-40 ans, H >> F, adénopathies superficielles ou profondes persistantes, fièvres-sueurs nocturnes sans causes infectieuses, amaigrissement, prurit, douleurs lombaires, diagnostic souvent fortuit. (maladie fréquente chez HIV stade terminal). Hémogramme: normal ou profil d'une anémie inflammatoire avec polynucléose et thrombopénie, VS augmentée et protéines de l'inflammation élevées. Diagnostic réalisée sur biopsie ganglionnaire: prolifération ganglionnaire lympho-monocytaire, avec cellules de Reed-Sternberg caractéristiques. Classification histologique en 4 types. Evolution: spontanément mortelle, mais traitement chimiothérapeutique et radiothérapeutique donnant de bons résultats, Taux de survie à 10 ans 50 à 90%.

B-Lymphomes Malins Non Hodgkiniens -Lymphome de Burkitt: responsabilité de l’EBV -Lymphome leucémique T de l’adulte: responsabilité de HTLV

9- LES LEUCEMIES AIGÜES Expansion clonale de précurseurs (et progéniteurs) myéloïdes ou lymphoïdes Localisation: moelle, puis envahissement du sang, puis tous les organes Prolifération avec blocage de maturation, donc faible degré de différenciation, et quasi-absence d’éléments matures dans le sang Toujours mortelles sans traitement en qq mois Maladies non rares: 5 cas / an / 100 000 h, 50% de toutes les Leucémies Aucun facteur prédisposant dans 95% des cas 2 types de LA: - Leucémies Aigües Myéloblastiques LAM : 90% des cas > 20 ans 50% des cas > 60 ans - Leucémies Aigües Lymphoblastiques LAL : 60% des cas < 20 ans

Clinique: parfois asymptomatique au début, -signes d’insuffisance médullaire: anémie, hémorragie ou CIVD, infections -signes d’infiltration tumorale: adénopathies, splénomégalie, hépatomégalie, douleurs osseuses, convulsions, paralysies, atteinte testiculaire Hémogramme: -anémie normochrome normocytaire arégénérative -thrombopénie -hyperleucocytose variable avec neutropénie mais présence de Blastes: gdes ¢ immatures, N/C 9/10, chromatine lâche, nucléolée, rosée, cytoplasme basophile sans ou avec qqs granulations azurophiles Myélogramme: Obligatoire au diagnostic Moelle riche, envahissement massif par blastes > 30% des ¢ médullaires, peu de maturation des différentes lignées. Parfois moelle pauvre due à myélofibrose, biopsie nécessaire

Blastes des Leucémies aiguës Corps d’Auer Blastes des Leucémies aiguës

La distinction entre LAL et LAM, et donc la classification des LA, est nécessaire pour le diagnostic, et le pronostic médical (efficacité-rechute traitement, chimiorésistance, guérison, réussite de greffe), elle repose sur des critères d’analyses: -analyses cytologiques: état de maturation, présence de granulations cytoplasmiques, de vacuoles, taille, rapport N/C, morphologie du noyau (encoche, présence de nucléole)

-analyses cytochimiques: recherche d’activités enzymatiques cellulaires (avec substrats chromogènes) sur frottis médullaire pour différencier origine myéloïde ou lymphoïde, ou origine granulocytaire ou monocytaire -Recherche de la Myéloperoxydase,- MPO-: activité présente dans tous les granulations primaires des blastes myéloïdes (précurseurs granulo- ou moncytaires), négative dans blastes lymphoïdes -Recherche de la Naphtol ASD Estérase,- NASDA-: activité présente dans tous les blastes myéloïdes, mais pouvant être inhibée par NaF dans précurseurs monoblastiques

-analyses cytogénétiques: mise en évidence d’anomalies acquises du caryotype des cellules blastiques médullaires dans 80% des LAL et 70% des LAM . Ces anomalies sont reliées statistiquement: à une entité particulière de LA, au bon ou au mauvais pronostic, et à la décision thérapeutique -hyper (51-103 chr) ou hypo (30-45) diploïdie -Monosomie (chr 5, 7), Trisomie (chr 8), perte du chr Y -Délétion (chr 9, 6, 12, 11), Inversion (chr 16, 8) -Translocations (t 9;22, t 8;14, t 8;21, t 8;22; t 15;17, t 11;14) Translocations: fusions gènes t15;17: PML/RARa: gène récepteur nucléaire anormal à l’acide rétinoïque, inhibant la différenciation

-analyses cytogénétiques en FISH Trisomie 8 Inversion 16

-immunophénotypages: recherche de marqueurs les plus spécifiques de la lignée proliférante, d’expression membranaire, molécules CD, ou cytoplasmique, par cytométrie de flux Exemple: CD79a, CD19: LB CD3, CD7: LT CD13, CD33: lignée myéloïde sub-phénotypage CD14: monocyte CD36: précurseurs érythroblastiques CD41, CD42: précurseurs thrombocytaires CD34: myéloblaste et lymphoblaste très immatures CD115: myéloblastes très immatures chaîne µ cyto: LB matures Attention: pas de spécificité absolue des marqueurs (certains marqueurs Lympho sont positifs dans LAM), et pas de marqueurs à diagnostic absolu (certains marqueurs caractéristiques ne se retrouvent pas dans 100% des cas); Seule une COMBINAISON de Marqueurs (±40) permet le diagnostic

Classification des LAM (selon classification FAB) LAM 0 Leucémie myéloblastique très indifférenciée LAM 1 Leucémie myéloblastique peu différenciée LAM 2 Leucémie myéloblastique avec différenciation granuleuse LAM 3 Leucémie myéloblastique promyélocytaire LAM 4 Leucémie myélomonocytaire LAM 5 Leucémie monocytaire LAM 6 Erythroleucémie LAM 7 Leucémie mégacaryocytaire Classification des LAL (selon FAB) LAL type 1 LAL type 2 LAL type 3 Classification FAB: critères cytologiques et cytochimiques, autres techniques pour confirmer, mais obligatoires car FAB difficile

LAM 0: Blastes médullaires >90%, absence de maturation granuleuse, CD34, CD33, CD13, CD115, MPO négative LAM 1: Blastes médullaires >90%, parfois faiblement granuleux, CD34, CD33, CD13, CD115, MPO positive, translocation t9;22 parfois LAM 2: Blastes médullaires >30-90%, corps Auer, qq Promyélo-Myélo-Métamyélo, CD33,CD13,CD15, CD16,CD65, translocation t8;21 fréquente LAM 3: Blastes >30-100% tendance promyélocytaires , corps d’Auer en fagot, CD33, CD13, CD15, CD65, translocation t15;17 quasi constante

LAM 4: blastes >30-80% type LAM2 associés à monoblastes, promonocytes, monocytes, NASDA estérase positive, et inhibée par NaF, CD33, CD13, CD15, CD65, CD11, CD14, t 9;11, t11;19 LAM 4 Eo: LAM 4 avec en + maturation éosinophile, Inversion chromosome16 très fréquente LAM 5: blastes de type monocytaire et monocytes, NASDA estérase positive, et inhibée par NaF, CD33, CD13, CD15, CD65, CD11, CD14 LAM 6: blastes myéloïdes >30%,et précurseurs érythroblastiques > 50%, CD11, CD13,CD14,CD36, glycophorine A LAM 7: précurseurs mégacaryocytaires >30%, MPO positive, CD11, CD13 CD33+, CD41,CD42,CD61

LAL 1: blastes petite taille, N/C élevé, noyau régulier rond, nucléole peu visible, cytoplasme basophile LAL 2: blastes plus grands, mais souvent population mixte, N/C moyen, noyau irrégulier encoché, nucléoles volumineux, cytoplasme basophile LAL 3: blastes taille moyenne, noyau régulier arrondi ou ovale, nucléoles visibles, cytoplasme abondant et basophile intense, nombreuses vacuoles LAL 1 LAL2 LAL3

Sous-Classification LAL (EGIL) Différenciation LAL B et LAL T et classification de 1 à 4 en fonction de la maturité des LB ou LT, par immunophénotypage B1: CD79, CD19, CD22 B2: CD79, CD19, CD22, CD10 B3: CD79, CD19, CD22, CD10, chaîne µ cyto B4: CD79, CD19, CD22, CD10, chaîne µ cyto, Ig cyto T1: CD3,CD7 T2: CD3,CD7,CD2,CD5,CD8 T3: CD3,CD7,CD2,CD5,CD8,CD1a

Cytogénétique des LAL Hyperploïdies fréquentes (>50 chr) Translocations t(4;11), t(9;22), t(12;21) LAL B CD10+ t(8;14) LAL 3 , LAL B t(11;14) LAL T

Fréquences LAM (Dijon) Fréquences LAL (Dijon) 83% LAL B (B2 plus fréquent) 17% LAL T (T3 plus fréquent) Existence LA biphénotypique: LAM et LAL Existence LA inclassables: ni LAM, ni LAL Survie à 5 ans dans hémopathies malignes(Dijon) LAL 50% LAM 12% Polyglobulie primitive 100% LMC 43% LLC 79% Myélome 31% Hodgkin 79% Waldenström 64%