physiologie des cellules sanguines prof. david smadja …
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COURS D’’’’HEMATOLOGIE
FACULTE DE PHARMACIE DE PARIS
2ème année________
PHYSIOLOGIE DES CELLULES SANGUINES
Prof. David SMADJA
2020-2021
1- Le sang et les organes hématopoïétiques
2- Hématopoïèse et facteurs de croissance
3- La lignée érythroblastique
4- La lignée mégacaryocytaire
5- La lignée granulocytaire
6-La lignée monocytaire
7-La lignée lymphocytaire
8- Méthodes d’’’’exploration du sang, de la moelle et des organes lymphoïdes secondaires …
+1 Séance d’Enseignement Dirigé très très fortement recommandé pour la préparation de l’examen…
Sommaire
2
Le sang
� Définition (dictionnaire Garnier-Delamare):
- Tissu liquide contenu et circulant dans le cœur, les artères, les veines et les capillaires. Il comprend le plasma et des cellules
Cellules de plusieurs types :
* anucléées = . hématies = érythrocytes = globules rouges, . plaquettes ou thrombocytes
* nucléées = leucocytes = globules blancs :. Granulocytes/polynucléaires
(neutrophiles, éosinophiles, basophiles). lymphocytes, . monocytes
Les organes hématopoïétiques
� Organes hématopoïétiques:� Moelle osseuse
� Ganglions et système lymphatique (Foie, rate)
� Sang= « lieu de passage » des cellules sanguines circulantes
Moelle Osseuse
Sang OrganesLymphoïdes
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Hémogramme
� Hémogramme= numération sanguine + formule sanguine (NFS)
Numération= données quantitatives concernant 3 lignées
Formule: données quantitatives concernant les globules blancsAvec possibilité de description des anomalies morphologiques des cellules = données qualitatives
Comment réaliser un Hémogramme
� Prélèvement sanguin au pli du coude:� ���� examen peu invasif
� De réalisation aisée
� Possibilité de prélever de faibles volume (enfants)
� Numération et formule sanguine réalisées sur un automate ����intervention humaine en cas d`anomalie
���� frottis sanguin colore au MGG
���� Cours numéro 8
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Sang recueilli sur tube sec : coagulation
Sang recueilli sur un anticoagulant
sérum
caillot
plasma
leucocytes, plaquettes
hématies
Sang recueilli sur un anticoagulant: chélateurs du Calcium
plasma
leucocytes, plaquettes
hématies
Tube EDTA
Numération formule sanguine
Tube Citrate
Etude hémostase (plasma)
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I – Définition : les 3 types de cellules
1. Les globules rouges ou hématies
2. Les leucocytes
a) Granulocytes ou polynucléaires
b) Lymphocytes
c) Monocytes
3. Les plaquettes
LE SANG
Aspect quantitatif: NFS
Numération: données quantitatives des 3 lignées sanguines
Globules Rouges
Plaquettes
Globules BlancsGlobules Blancs
Quantité en T/LOu en 106/mm3
Avec précision de constantes:Hb, Ht, VGM
TCMH,CCMH
Quantité en G/LOu cellules/mm3
Quantité en G/LOu cellules/mm3
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PN neutrophiles: 2 à 7,5 x 109/l (40-75 %)
PN éosinophiles: < 0,5 x 109/l (<5 %)
PN basophiles : < 0,1 x 109/l (< 1 %)
Lymphocytes : 0,8 à 4 x 109/l (20-40 %)
Monocytes : 0,08 à 1 x 109/l (2-10 %)
Hématies F : 4,2 à 5,2 x 1012/l (Tera/l)
H : 4,5 à 5,7 x 1012/l
Plaquettes 150 à 450 x 109/l (giga/l)
Leucocytes 4 à 10 x 109/l
Aspect quantitatif: NFS
Formule leucocytaire
a) Frottis sanguin
II - Méthodes d’’’’étude: formule sanguine/aspects morphologiques
• Contrôle au microscope– Des leucocytes (proportions chaque types)– Des GR et plaquettes (aspect)
• 1 goutte de sang étalée sur une lame
• Le frottis doit être correctement étalé afin de bien séparer les cellules
• Coloration: May Grünwald Giemsa
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PRÉPARATION DES FROTTIS
• Déposer une goutte de sang sur une lame propre
• A l’aide d’une lame plus étroite, étaler le sang
• Laisser sécher à l’air
Noyau : rouge violet ou rose
Cytoplasme
- acidophile : rose
- basophile : bleu ciel ou bleu foncé
- polychromatophile : grisâtre
Granulations
- neutrophiles : violet/marron
- éosinophiles : orangées
- basophiles : bleu fonce/noir
- azurophiles : rouge pourpre
a) Frottis sanguin
Coloration de May-Grünwald Giemsa(Coloration panoptique)
II - Méthodes d’’’’étude
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b) Critères de reconnaissance
Taille, forme du noyau, aspect de la chromatine, couleur du
cytoplasme, granulations
Plaquette
Hématie7 µµµµm
HématiesTaille 7 µmDurée de vie 120 joursHémoglobineFonctions transport de l’oxygène
Plaquettes2-3 µmDurée de vie 8 à 10 joursGranulesFonctions : hémostase (clou plaquettaire, coagulation)
CELLULES ANUCLÉÉES
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b) Critères de reconnaissance
Taille, forme du noyau, aspect de la chromatine, couleur du
cytoplasme, granulations
Plaquette
Hématie
2-3 µµµµm
7 µµµµm
petit8-12 µµµµm
Lymphocytes
12-20 µµµµm grand
Polynucléaires
(Granulocytes)
NeutrophilePNN
ÉosinophilePNE
12-18 µµµµm
12-18 µµµµm
BasophilePNB
Monocyte15-22 µµµµm
12-18 µµµµm
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Taille µm
Cytoplasme Noyau
Teinte Granulations N/C Forme Chromatine
PNN 12 à 15 beigeNombreuses
fines, violettes/marron
0,3 3 à 5 lobes dense
PNE 12 à 15 beige"billes" orangé à
chamois0,3 2 à 3 lobes dense
PNB 12 à 15à peine teinté
"tâches" irrégulières violet foncé
0,5lobes peu marqués
dense, peu visible
Petits lymphocytes
8 à 9très réduit bleu foncé
absence 0,9rond, ovalaire
excentrétrès dense violet foncé
Grands lymphocytes
10 à 15bleuté ou
hyalinparfois 10 à 15
rouge vif0,7
régulier, ovalaire ou
quadrangulaireaspect laqué
Monocytes 20 à 25
gris, cendré, bords
irréguliers
très fines rouges, à peine
visibles0,5
irrégulier, réniforme ou
forme de « fœtus »
aspect martelé
"spongieux"
LA MOELLE OSSEUSEPlanI - Introduction
II - Localisation de l’’’’hématopoïèse
1. Avant la naissance2. Chez l’’’’adulte
III - Organisation de la moelle
1. Localisation2. Histologie
3. Vascularisation
4. Stroma médullairea) Cellules réticulaires fibroblastiquesb) Adipocytesc) Macrophagesd) Cellules endothéliales
IV – Les cellules hématopoïétiques
1. Les 3 compartiments
2. Les différents types de cellules
3. Les lignées médullaires
V – Régulation de l’’’’hématopoïèse
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I- Introduction
II - Localisation de l’’’’hématopoïèse
1. Avant la naissance
1 2 3 4 5 6 7 8 9
100 %
75 %
50 %
25 %
Mois de gestation
Sac vitellinFoieMoelle osseuseRate
3 stades principaux:1- Stade primitif mésodermique2- Stade hépatosplénique3- Stade médullaire
Production permanente de cellules du sang à partir d’’’’une cellule souche
hématopoïétique, régulée pour s’’’’adapter aux besoins de l’’’’organisme
1 2 3
2. Chez l’’’’adulte
Moelle rouge (active) moelle jaune (inactive)
0-4 ans : 100 % de moelle rouge
> 4 ans : involution adipeuse
chez l ’’’’adulte : os plats (côtes, sternum, crâne, vertèbres)
8060402000
20
40
60
80
100
Age (années)
Moelle rouge (%)
Tibia
Fémur
VertèbresSternumCôtes
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III - Organisation de la moelle osseuse
1. Localisation
Organe volumineux (5 % du poids) et diffus
Os spongieux (logettes osseuses)
Cellules hématopoïétiques
Trabécules osseuses (endoste)
Vascularisation
Ostéoblastes/ostéoclastes
Cellules stromales
Trame de soutien
Lamelle osseuse (trabécule)
Adipocytes
Moelle osseuse : cellules hématopoïétiques + stroma
2. Histologie
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3. Vascularisation
Réseau sinusoïdal anastomosé
Corticale osseuse
Artère nourricière
Réseau sinusoïdal
Sinus central
Veine
Cellules matures
Barrière médullaire sanguine
Cellules souches
Sang
Moelle
« Homing »
Moelle
Sang
DiabaseMigration
transendotheliale
Elément central de la microstructure médullaire: �permettant passage substances stimulantes et libération cellules sanguines�Permet de définir UNITE STRUCTURALE ELEMENTAIRE HEMATOPOIETIQUE
dispose de manière adjacente entre artériole et un sinus = groupe de cellules hématopoïétique adhèrent un même réseau de cellules stromales
4. Stroma médullaire
Cellules stromales et matrice extracellulaire = rôle majeur dans l’’’’hématopoïèse
a) Cellules réticulaires fibroblastiques/cellules stromales (souches) mesenchymateuses
Réseau tridimensionnel lâche qui structure les niches hématopoïétiques
Synthèse de collagène III, laminine, fibronectine, cytokines
b) Adipocytes
Remplissage moelle jaune
(90 % chez le sujet âgé)
c) Macrophages
- Ilots érythroblastiques
- Synthèse de facteurs de croissance et de cytokines
- Hémolyse physiologique
d) Cellules endothéliales
Cytokines, facteurs de croissance, passage transendothélialdes cellules matures
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IV - Les cellules hématopoïétiques
Ensemble des cellules qui vont donner naissance aux différentes cellules du sang circulant
1. Les 3 compartiments
Cellulessouches
Progéniteurs
Précurseursmorphologiquement
identifiables
MultipotentesAutorenouvellementPhase G0
Potentiel de proliférationEngagement progressifet irréversible versune lignée
Différenciation3 à 5 mitosesLignées identifiablesMaturation
Cellules matures
0,01 %
0,1 %
> 99 %
2. Les différents types de cellules
Cellules souches
- « homing » des cellules souches
« Niche » permettant le maintien des propriétés de multipotence et d’’’’autorenouvellement
Rôle des cellules de l’’’’endoste, de la matrice extracellulaire, du réseau vasculaire
- CaractéristiquesPhase G0
Marqueurs : CD34+ - lin- - CD33+
Multipotence Autorenouvellement
Progéniteurs
- Cellules souches engagées dans 1 ou plusieurs lignées- CFU = colony forming unit et BFU = burst forming unit
Lignées hématopoïétiques
Localisation
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3. Les lignées hématopoïétiques médullaires
CSH
Progéniteurlymphoïde
Cellules souches
Progéniteur myéloide communCFU-GEMM
Progéniteurs
Ly TLy BLy NK
Hématies Plaquettes
Précurseurs+ Lignées matures
Cellules circulantes
10 à 30 % + à +++
Granulocytesneutrophiles
Monocytes
50 à 70 % 2 à 3 %
Tissus Macrophages
Erythroblastique GranulocytaireMégacaryocytaire Monocytaire
Hémangioblaste ?
V - Régulation de l’’’’hématopoïèse
Adaptation aux besoins physiologiques et pathologiques
a) Facteurs circulants
Erythropoïétine (Epo) synthèse rénale
Thrombopoïétine (TPo) synthèse hépatique
b) Cytokines
Interleukines (Il) : Il3, Il5, Il6
SCF (stem cell factor)
Synthèse ubiquitaire dont moelle osseuse (stroma et cellules hématopoïétiques)
Colony stimulating factor (CSF) : GM-CSF, G-CSF, M-CSF
Mobilisation des cellules souches par G-CSF et GM-CSF…
���� Cours numéro 2
16
Comment analyser la moelle osseuse ?
• Ponction medullaire + frottis: Myélogramme (trocard de mallarmé)�étude cytologique réalisée par le
biologiste
• Biopsie ostéomédullaire (trocard de Jamshidi): carotte osseuse, coupes anatomo-pathologiques� étude histologique réalisée par l’
anatomopathologiste
Les maladies du Sang
Moelle Osseuse
Sang
OrganesLymphoïdes
Anomalie qualitative ou quantitative d
une ou plusieurs lignées
ED Hématologie 2eme annéeED Hématologie 2eme année
Phénomène « central »
Phénomène « Périphérique »
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Lignées Hématopoïétiques
1- CS ���� Progéniteurs ���� Précurseurs ����cellules matures
Régulation: Quels facteurs de croissance 2- Régulation: Quels facteurs de croissance pour quel stade ?
3- Durée de formation lignée dans moelle osseuse et marqueurs clés de différentiation
4- Fonctions de la cellule mature
LEXIQUE
• CSF: colony stimulating factor (facteur de croissance)• CFU: colony forming unit (ce sont des cellules progénitrices)
• Moelle épinière n est pas la moelle osseuse …• Le plasma ce n’est pas le sérum…
• -Blaste: précurseur immature• Erythro-: lignée des globules rouges• Thrombo-: lignée des plaquettes• Myélo-: lignée des granuleux• Mono-: lignée des monocytes• Lympho-: lignée des lymphocytes
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