Cours d’hémobiologie 2014/2015 ERYTHROPOÏESE I. Introduction : L’érythropoïèse est le processus qui conduit à la production de globules rouges à partir d’une cellule souche pluripotente, cette production est régulée pour maintenir une masse globulaire physiologique constante en s’adaptant aux besoins. II. Compartiments de l’érythropoïèse : Les deux compartiments médullaires sont celui des progéniteurs et celui des précurseurs. 1- Progéniteurs érythroblastiques : Ils naissent à partir d’un progéniteur multipotent, la CFU-GEMM. Ce sont des cellules engagées de façon irréversible vers l’érythropoïèse. Deux types de progéniteurs peuvent être reconnus, les BFU-E et les CFU-E qui ne sont pas morphologiquement reconnaissables. 2- Précurseurs érythroblastiques : Ils sont morphologiquement reconnaissables. Différents stades morphologiques sont décrits dans la maturation érythroblastique [fig. 1] : le proérythroblaste, l’érythroblaste basophile, l’érythroblaste polychromatophile, où apparaît l’hémoglobine (Hb). Le réticulocyte se différencie de l’érythroblaste acidophile par la perte du noyau. Peu à peu les restes des organites cytoplasmiques disparaissent et le réticulocyte devient GR. Un proérythroblaste subit 4 divisions pour donner naissance à environ 16 GR. III. Cinétique de l’érythropoïèse : Synthèse de l’ADN : quatre mitoses séparent le proérythroblaste de l’érythroblaste acidophile, ce dernier ne se divise plus et, après ce stade, le noyau est expulsé, donnant naissance au réticulocyte. Cette maturation normale nécessite un apport en vitamine B12 et folates pour la synthèse de l’ADN. Synthèse protéique : Elle aboutit à la synthèse d’Hb dans le cytoplasme des érythroblastes ce qui explique l’acidophilie croissante. Peu à peu tous les organites plasmatiques disparaissent, au stade de réticulocyte, il ne persiste que des vestiges « substance granulo-filamenteuse », encore suffisante pour la synthèse de l’Hb. Après une maturation de 24 à 48 h, le réticulocyte devient GR dépourvu de tout organite, ne peut plus synthétiser l’Hb qu’il ne fait que conserver. La durée de formation des GR est d’environ 7 jours. IV. Régulation de l’érythropoïèse : La régulation de l’hématopoïèse fait appel à un facteur de croissance spécifique, l’EPO, et à d’autres facteurs sans spécificité parmi lesquels le SCF, IL3, IL9 et GMCSF. 1 Cours d’hémobiologie 2014/2015 1- Erythropoïétine (EPO): a- Métabolisme de l’EPO : Chez l’adulte, elle est produite essentiellement (90%) dans le rein, il s’agit des cellules interstitielles et péritubulaires probablement endothéliales. Le rein est un organe sensible à l’anoxie et contrôle la libération de l’hormone. Les cellules tubulaires joueraient une fonction de « détecteur » à l’O2, transmettant aux cellules voisines des signaux O2 dépendants. Une petite production (10%) est assurée par les cellules du foie chez l’adulte (la totalité de production chez le fœtus est hépatique). Ces cellules sont moins sensibles que les cellules rénales à l’hypoxie. La synthèse de l’EPO est constitutive, selon la loi du tout ou rien. Son augmentation, suite à une hypoxie, se fait par l’augmentation du nombre de cellules produisant de l’EPO. b- Action de l’EPO : Elle exerce son effet en se liant à un récepteur spécifique (EPO-R) qui se développe au stade de BFU-E tardive, et devient maximal au stade de CFU-E puis il diminue. En réponse à une stimulation par l’EPO, l’EPO-R génère un signale de prolifération et de survie cellulaire. Les BFU-E répondent à l’action de l’EPO, mais elles n’en sont pas dépendantes car elles possèdent également des récepteurs pour le SCF, l’IL3 et le GM-CSF. Les CFU-E et proérythroblastes ont perdu tous les autres récepteurs et ne gardent que les EPO-R, donc elles sont EPO dépendantes. La plupart des progéniteurs succombent à l’apoptose médullaire, et seuls survient ceux qui ont une sensibilité à l’EPO, en situation d’hypoxie, l’augmentation de la production d’EPO entraine donc la survie d’un plus grand nombre de progéniteurs EPO dépendants. c- Régulation de la synthèse de l’EPO : Le stimulant physiologique de la sécrétion de l’EPO est l’hypoxie rénale, par l’intermédiaire de récepteurs sensibles à l’hypoxie. La diminution de la PO2 dans le sang artériel est le facteur déclenchant cette sécrétion, le pH intervient aussi, sa diminution la favorisant. 2- Autres facteurs : Le CSF induit des signaux de prolifération et de survie aux progéniteurs érythroïdes, il agit en synergie avec l’IL3 et le GM-CSF dans les stades précoces de l’érythropoïèse (BFU-E). L’IL9 stimule la prolifération des cellules CD34+, fraction où se trouvent la plupart des BFU-E et toutes les CFU-E. 3- Inhibiteurs : Certains facteurs agissent comme inhibiteurs de l’érythropoïèse par effet proapoptotique : le TNF-α (produit par les macrophages activés), le TGF-β et l’INF-γ. 2 Cours d’hémobiologie 2014/2015 Figure 1 : schéma de l’érythropoïèse et sa régulation D’après hématologie clinique et biologique, G.Sébahoun. 3