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HEMATOPOÏESE
Plan :
I.
Généralités
II.
Organes hématopoïètiques
III.
Compartiments de l’hématopoïèse
IV.
Régulation de l’hématopoïèse
V.
Moyens d’exploration
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------I.
Généralités
La durée de vie des cellules sanguines est courte :



Globules rouges : 120 jours
Globules blancs : 2 à 10 jours
Plaquettes : Une semaine
D’où la nécessité de les remplacer
-
Définition :
L’hématopoïèse est l’ensemble des phénomènes qui concourent à la fabrication et au
remplacement continu et régulé des cellules sanguines.



II-
Production :
Hématies : 200. 109 par jour (soit 2 millions par sec)
Leucocytes : 50-100. 109 par jour
Plaquettes : 100. 109 par jour
Organes hématopoïètiques
Les organes hématopoïétiques comprennent :





Moelle osseuse
Rate
Foie
Thymus
Ganglions lymphatiques
L’hématopoïèse a lieu dans le foie et la rate uniquement au stade embryonnaire.
Cours d’hématologie
S3 : technicien de laboratoire
Enseigné par
Dr Benalla Asmae
ISPITS Oujda
Année 2014-2015
*L’hématopoïèse fœtale :



S’effectue au niveau du tissu conjonctif embryonnaire jusqu’au 2° mois.
Est hépatique et splénique du 2° au 6° mois.
Est médullaire à partir du 4° mois et coïncide avec le développement des
ébauches osseuses.

Après la naissance l’hématopoïèse normale est localisée exclusivement dans la
moelle osseuse.
Jusqu’à l’âge de 5 ans, tous les os ont une activité hématopoïétique.
L’activité va progressivement se limiter au niveau des os courts et plats (sternum,
côtes, vertèbres, os iliaques).


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III-
Compartiments de l’hématopoïèse
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
Till et Mc Culloch en 1961 découvrent l’existence des cellules souches :
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L'irradiation (1000 rads) d'une souris détruit son tissu hématopoïétique et induit une
aplasie médullaire mortelle en l'absence de greffe de moelle osseuse. Au contraire, si
une greffe est réalisée après l'irradiation (injection de quelques ml de moelle d'une
souris syngénique) l'animal ne décède pas d'insuffisance médullaire. Vers le 10° jour sa
rate est remplie d'amas cellulaires macroscopiques (= colonies). Ces colonies sont mixtes
c'est à dire constituées de cellules appartenant à plusieurs lignées cellulaires.
III-1- Les cellules souches hématopoïétiques CSH:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Ne sont pas identifiables morphologiquement et non différenciables des
progéniteurs (elles ressemblent à des petits lymphocytes).
Les techniques de morphologie de la moelle osseuse (myélogramme, biopsie
ostéomédullaire) ne sont pas adaptées pour observer et quantifier les cellules
souches.
Très faible représentation médullaire 0,01% à 0,05%
Majorité en phase G0
Circulation temporaire sanguine : cellules souches périphériques
Possèdent certains marqueurs immunologiques : CD 34+, Thy1+, CD 33 -,…
Conservent leurs propriétés après congélation à - 196° puis décongélation, même de
nombreux mois plus tard.
Lorsqu' une chimiothérapie très myélotoxique est nécessaire, la reconstitution de
l'hématopoïèse peut être réalisée par décongélation et réinjection des cellules
souches au patient: c'est le principe de l'autogreffe de moelle osseuse.
Usage: allogreffe et/ou autogreffe de cellules souches
III-2-Les progéniteurs :
•
cellules engagées dans la différenciation vers les deux lignées cellulaires lymphoïde
et myéloïde. Elles perdent progressivement leur capacité d'autorenouvellement au
fur et à mesure de leur avancement dans la différenciation.
•
Faible représentation médullaire
•
Non différenciables morphologiquement entre eux.
•
La cellule souche lymphoïde appelée CFU-L possède la potentialité de différenciation
vers les deux types de lymphocytes (T et B).
•
La cellule souche myéloïde est appelée CFU-GEMM
•
Chaque nom de progéniteur est défini par CFU ("Colony Forming Unit") suivi de(s)
lettre(s) qui caractérisent les lignées dont elle garde le potentiel de différenciation
(GEMM = Granuleuse, Erythrocytaire, Macrophage et Mégacaryocytaire). Cette
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cellule va poursuivre son programme de différenciation et donner naissance à des
progéniteurs encore plus engagés :
-
CFU-GM Granulo-Macrophagique -----> P. Neutrophiles et Monocytes
CFU-G Granuleuse -----> P. neutrophiles
CFU-M Macrophagique -----> Monocytes
CFU-MK Mégacacaryocytaire -----> Plaquettes
CFU-Eo Eosinophile -----> P. éosinophiles
CFU-B Basophile -----> P. basophiles
BFU-E (Burst Forming Unit) Erythroïde -----> Hématies
•
Acquièrent les marqueurs immunologiques CD 33 et HLA-DR.
•
Elles sont utiles dans l'exploration de certaines hémopathies affectant les cellules
souches.
•
Sont nécessaires pour apprécier le contenu des prélèvements de greffe de
progéniteurs. hématopoïétiques.
III-3- Les précurseurs :
•
Cellules engagées dans la différenciation vers une lignée cellulaire.
•
les premières cellules 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 à 8 à 32 cellules matures.
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Au cours de la maturation des précurseurs, ces derniers subissent des modifications
morphologiques communes et d’autres spécifiques à certains précurseurs:
•
diminution de la taille cellulaire (sauf la lignée mégacaryocytaire),
•
diminution du rapport nucléocytoplasmique (N/C)
•
disparition des nucléoles
•
condensation de la chromatine
•
lobulation du noyau des polynucléaires
•
expulsion du noyau des hématies
•
apparition de granulations spécifiques dans les polynucléaires
Les précurseurs les plus immatures sont :
•
les myéloblastes (--> polynucléaires),
•
les proérythroblastes (--> hématies),
•
les mégacaryoblastes (--> plaquettes),
•
les lymphoblastes (--> lymphocytes)
•
les monoblastes (--> monocytes).
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Ils sont localisés dans la moelle osseuse et peuvent être explorés par les techniques de
ponction-aspiration (myélogramme) et de biopsie (BOM = biopsie ostéomédullaire) de la
moelle.
III-4-Les cellules matures :
IV-
Régulation de l’hématopoïèse

Les CSH constituent la base d’une hématopoïèse efficace.

Trois éléments sont indispensables pour obtenir une hématopoïèse correcte et
régulée :
1. le microenvironnement médullaire = stroma
2. certaines vitamines et oligoéléments
3. les facteurs de croissance
IV-1-Le microenvironnement médullaire
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IV-2-Certains vitamines et oligoéléments
•
•
•
Sont indispensables à l'hématopoïèse
Ils agissent sur l'ensemble des lignées cellulaires. C'est le cas de la vitamine B12 et de
l'acide folique qui sont nécessaires à la synthèse de l'ADN et donc à la division
cellulaire. Ces vitamines sont dites antimégaloblastiques. Leur déficit aboutira à des
anomalies de formation dans toutes les lignées.
D'autres sont nécessaires à la fabrication de protéines spécifiques de lignées. C'est le
cas du fer, indispensable à l'érythropoïèse pour la synthèse de l'hémoglobine.
IV-3-Les facteurs de croissance :
•
Les facteurs de croissance hématopoïétiques sont des glycoprotéines agissant
comme des "hormones hématopoïétiques »
•
Elles sont synthétisées par un grand nombre de cellules présentes dans divers
organes: cellules endothéliales, fibroblastes, monocytes / macrophages,
lymphocytes.
•
Elles ont aussi le nom de cytokines et pour celles synthétisées par les lymphocytes,
de lymphokines et interleukines (IL). Ces cytokines reconnaissent leurs cellules cibles
par l'intermédiaire de récepteurs membranaires spécifiques.
•
Le premier facteur connu a été l'érythropoïétine (EPO).
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•
Leur rôle exact dans l'hématopoïèse est de mieux en mieux défini. Ils permettent de
grands espoirs dans le traitement des maladies de l'hématopoïèse et certains sont
déjà utilisés en thérapeutique.
On distingue 3 types de facteurs de croissance selon leur lieu d'action au cours de
l'hématopoïèse :
 Les facteurs de promotion
 Les facteurs multipotents
 Les facteurs restreints
IV-3-1- Les facteurs de promotion:
 Ce sont principalement l'IL 1, l'IL 4, l’IL 6 et le SCF (Stem Cell Factor).
 Ils augmentent le nombre de cellules souches en cycle cellulaire,
 Ils sensibilisent les cellules souches totipotentes à l'action des autres facteurs de
croissance.
IV-3-2- Les facteurs multipotents:
 Ce sont principalement l'IL 3 et le GM-CSF (CSF = Colony Stimulating Factor).
 Ils agissent sur les cellules souches les plus immatures après sensibilisation par les
facteurs de promotion et ils permettent la survie et la différenciation des cellules
souches.
IV-3-3- Les facteurs restreints:
 Ils agissent sur les cellules souches engagées et favorisent la multiplication
cellulaire et la maturation des précurseurs.
 Ce sont principalement :
o le G-CSF (lignée granuleuse neutrophile),
o le M-CSF (lignée monocytaire),
o l'IL 5 (lignée granuleuse éosinophile),
o l'IL 4 (lignée granuleuse basophile),
o l'IL 6 (lignée mégacaryocytaire),
o l'EPO (lignée érythroïde)
o la TPO (thrombopoïétine, mégacaryocytaire)
VExploration de la MO
Les méthodes d'exploration de la moelle osseuse, utilisables en clinique, sont au nombre de
cinq :
•
La numération formule sanguine ou hémogramme
•
les méthodes d'étude morphologique directe par
– ponction
– ou biopsie
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•
les explorations isotopiques
•
les cultures in vitro
V-1 - La numération formule sanguine (NFS) :
•
Examen le plus simple
•
à condition d’une bonne interprétation. Les cellules sanguines sont en effet le reflet
de l'activité médullaire et presque toutes les anomalies dans l'équilibre des lignées
médullaires se traduisent par des anomalies quantitatives de la NFS. En fait le recours
aux autres modes d'exploration de la moelle osseuse est rare pour qui sait
interpréter correctement une NFS.
•
Exemple :
V-2- La ponction médullaire :
•
Se fait généralement au niveau du sternum
•
Permet une étude morphologique précise des diverses lignées cellulaires présentes
dans la moelle, de leur équilibre respectif et de leur degré de maturation.
•
Permettent aussi des études cytochimiques, d'immunomarquages et de cytogénétiques qui aident à la caractérisation des cellules, notamment au cours des
phénomènes pathologiques. En revanche elle ne renseigne que très
approximativement sur la véritable richesse de la moelle et ne donne aucun
renseignement sur sa structure.
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V-3 - La biopsie :
•
Se fait généralement au niveau de l'os iliaque, qui fournit au mieux ces
renseignements.
•
Permet de mieux apprécier la richesse cellulaire de la moelle, la quantité de cellules
graisseuses, la présence ou non de fibrose, l'infiltration par des cellules
sarcomateuses ou tumorales.
V-4 - Les explorations isotopiques :
Elles sont de deux types :
•
les uns permettent d’étudier la répartition et la richesse globale de la moelle osseuse
active (par injection d'isotopes radioactifs de Technetium ou Indium) et d'obtenir des
images scintigraphiques de cette répartition,
•
D’autres permettent d’explorer la physiologie de la lignée érythroblastique et la
synthèse de l'hémoglobine par l'injection de Fer radioactif.
V-5- Les cultures de moelle in vitro
•
Sont actuellement un moyen privilégié d'affirmer certains diagnostics d'hémopathies,
tels que les polyglobulies primitives et les diverses myélodysplasies.
•
Une forme particulière de culture de moelle de courte durée permet
l'étude cytogénétique des cellules médullaires, très utile dans le diagnostic de
certaines hémopathies malignes, notamment la leucémie myéloïde chronique.
•
Recherche : Fabrication du sang
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