Chapitre 2: granulopoïèse C`est l`ensemble des mécanismes qui

Chapitre 2: granulopoïèse
C'est l'ensemble des mécanismes qui permettent la production des granulocytes (= polynucléaires)
→ cytoplasme granuleux et noyau polylobé.
On a des polynucléaires éosinophiles, neutrophiles et basophiles.
Ces précurseurs sont identifiables morphologiquement, et on utilise une coloration qui est le MGG
(May Grünwald Giemsa) à base d'éosine et de bleu de méthylène.
I) Chronologie de la granulopoïèse
Dans cette chronologie, il y a 2 compartiments:
- un compartiment de multiplication et de maturation: les cellules vont se multiplier et les
cellules filles seront différentes de la cellule mère.
- un compartiment de maturation.
Dans le premier compartiment, on peut mettre le myéloblaste, le promyélocyte et le myélocyte.
Dans le deuxième compartiment, il y a le métamyélocyte.
A partir du myéloblaste, il va y avoir multiplication et maturation, pour former 2 promyélocytes.
Chaque promyélocyte va se diviser pour donner 2 myélocytes 1, qui vont se diviser pour donner des
myélocytes 2, qui sont identiques (pas de maturation). Chaque myélocyte 2 va se diviser et maturer
pour donner 2 métamyélocytes, qui va maturer pour donner la cellule finale qui est le polynucléaire.
Au cours de ces différentes phases de multiplication et de maturation, il y a de très nombreux
changements:
- élaboration de granulations spécifiques.
- changement de la forme du noyau.
- il y a une diminution du rapport nucléo-cytoplasmique: au départ, le noyau occupe une très
grande partie du cytoplasme.
- il y a une forte diminution de la taille de la cellule.
- condensation de la chromatine.
II) Cytologie
A) Myéloblaste
• Grande taille (environ 20 μm).
• Noyau volumineux, rond.
• Chromatine fine.
• Cytoplasme basophile (il prend une coloration bleue), où on peut observer des granulations
azurophiles (= granulations primaires).
• Ces cellules sont rares dans la moelle.
B) Promyélocyte
• Elles sont un peu moins rares que les précédentes.
• Plus volumineuse que le myéloblaste.
• Noyau plus ovale, excentré.
• Chromatine qui se condense.
• Cytoplasme basophile avec présence de granulations primaires (elles ne sont plus produites) et on
voit apparaître les granulations secondaires qui sont plus spécifiques.
C) Myélocyte
• Un peu plus petite (environ 15 μm).
• Noyau ovalaire, excentré.
• Chromatine de plus en plus dense.
• Le cytoplasme devient acidophile (il perd sa coloration bleue et devient rosé). On voit bien les
granulations spécifiques (elles apparaissent roses).
D) Métamyélocyte
• Environ 12 μm.
• Le noyau commence à s'incurver (début de lobulation).
• Cytoplasme très acidophile, rosé.
On peut déjà parler de métamyélocyte basophile, acidophile et éosinophile.
E) Polynucléaires éosinophiles, basophiles et neutrophiles
• Même taille que les métamyélocytes.
• Le cytoplasme est bien acidophile.
• Le noyau est bien lobé (jusqu'à 5 lobes).
Les polynucléaires neutrophiles sont très abondants dans la moelle.
L'activité de ces cellules est liée à la présence des granulations primaires et secondaires, qui
contiennent de nombreuses protéines.
III) Les granulations
A) Les polynucléaires neutrophiles
Il y a 2 types de granulations:
- azurophiles (= primaires), qu'on trouve dans tous les polynucléaires.
- spécifiques ou secondaires.
Dans les granulations primaires, on trouve un ensemble de protéines:
- myéloperoxidase: déclenche la production de pus.
- lysozyme: action sur les parois bactériennes.
- défensines: action sur les parois bactériennes.
- BPI: propriété de bloquer le LDS.
- sérines protéases: élastase et cathepsine G.
- hydrolases acides: phospholipase A2.
- sulfate de chondroïtine.
Dans les granulations spécifiques:
- lysozyme.
- lactoferrine.
- sérines protéases: MMP (métalloprotéases).
- hydrolases acides: phospholipase A2.
- récepteurs du complément.
- histaminase.
La plupart de ces composants ont une propriété bactéricide (la lactoferrine bloque également le fer)
et certaines protéines ont des propriétés d’attraction.
B) Polynucléaires éosinophiles
• Granulations azurophiles: gélatinase, phosphatases acides, arylsulfatases.
• Granulations spécifiques:
- MBP: protéine basique majeure (modifie les membranes lipidiques).
- ECP: protéine cationique (activité de ribonucléase).
- EDN: neurotoxine (dégrade la myéline).
- EPO: peroxidase des éosinophiles.
- MBP + EPO: inhibiteurs des récepteurs muscariniques M2: bronchoconstriction de
l'asthme.
- Histamine et enzymes lysosomiales.
C) Polynucléaires basophiles
Contiennent des médiateurs de l'inflammation: histamine, sérotonine, protéoglycanes, protéases.
Ces cellules présentent également des récepteurs des Ig, du complément, de cytokines, et des
molécules du CMH.
Ces cellules sont importantes pour le contenu de leurs granules et pour leurs récepteurs.
IV) Cinétique de la granulopoïèse
A) Neutrophiles
Il y a un compartiment de multiplication qui comprend 4 mitoses, ce qui veut dire qu'un
myéloblaste va donner 16 polynucléaires neutrophiles. Cette phase dure à peu près 150 heures.
Dans le compartiment de maturation, les cellules passent du stade de métamyélocyte au stade de
cellules matures (dure 200 heures).
Il faut donc 10 à 15 jours pour passer du premier précurseur (myéloblaste) à un polynucléaire
neutrophile, ce qui est extrêmement long et trop long en cas de réaction inflammatoire.
L'organisme a créé des compartiments de réserve pour palier cette difficulté, qui sont importants car
ils correspondent à 15 à 20 fois le pool sanguin. Il y a environ 4 à 8 jours de réserve de neutrophiles.
Il y a un compartiment de réserve de cellules matures dans la mœlle. Il y a également un secteur de
réserve sanguine: sur 100 cellules qui sortent de la mœlle, il y a 45 cellules qui circulent et 55 qui se
marginalisent (se mettent le long des parois des vaisseaux). Ces cellules de réserve seront
mobilisées en cas d'effort, de réaction inflammatoire ou d'un stress.
Dans le sang circulant, ces cellules ont une durée de vie très courte (environ 24 heures).
B) Eosinophiles
La cinétique est plus courte (environ 6 jours dans la mœlle).
Les éosinophiles vont ensuite passer dans le sang, où ils passent peu de temps, et vont mourir dans
les tissus.
C) Basophiles
La cinétique est encore mal connue
Il existe des systèmes de régulation de polynucléaires neutrophiles: certaines molécules les activent,
d'autres les inhibent.
Activateurs:
- un grand nombre de cytokines, dont les cytokines inflammatoires (IL-1, IL-6, TNFα,
chimiokines).
- facteurs de stimulation des colonies (G-CSF et GM-CSF).
Inhibiteurs:
- cytokines (IL-4).
- prostaglandines.
- glucocorticoïdes.
- opioïdes.
Taux de leucocytes circulants:
- Polynucléaires neutrophiles:
- Polynucléaires éosinophiles:
- Polynucléaires basophiles:
- Lymphocytes:
- Monocytes:
1700 – 7500 .106 /L
50 – 100 .106 /L
10 – 50 .106 /L
1000 – 4500 .106 /L
100 – 1000 .106 /L
V) La fonction des polynucléaires
A) Fonctions du polynucléaire neutrophile
• Ils participent à la réaction inflammatoire de défense.
Ces cellules vont être attirées, et vont passer dans les tissus, au niveau d'un site inflammatoire.
• Ces cellules sont douées de phagocytose (ce sont probablement les cellules phagocytaires les plus
puissantes).
Il y a déversement du contenu des granules (Iaires et IIaires) dans la vacuole de phagocytose. Il y a
production d'H2O2. Il peut y avoir un déversement du contenu dans le milieu extracellulaire (lyse
extracellulaire) si l'élément à phagocyter est trop gros.
• Participation à la réaction immunitaire:
Elles produisent des substances, en particulier des cytokines (dont le TNF), qui vont activer les
macrophages et les cellules dendritiques. Elles activent également sur les lymphocytes T et B par la
production d'un cytokine particulière (BAF: Bcell Activating Factor).
• Action sur la réparation tissulaire:
Au niveau d'une blessure, les neutrophiles ont 3 effets:
- permettent l'élimination directe des agents infectieux.
- libération de protéases contenues dans les granules, qui vont entraîner une liquéfaction des
tissus (formation du pus). Cette liquéfaction permet aux neutrophiles d'arriver plus
facilement au point d'infection. Ceci permet de boucher les petits vaisseaux sanguins et
lymphatiques, ce qui permet d'éviter la propagation de l'agent infectieux.
- diminution de l'afflux de neutrophiles par la libération d'acides gras appelés lipoxine et
réservine.
Quand l'agent infectieux est éliminé, il y a une phase de réparation. Les neutrophiles vont activer le
programme de réparation des macrophages. Ces derniers vont éliminer les neutrophiles qui sont
morts par apoptose, et vont libérer des substances comme SLPI qui bloque l'élastase ou la
progranuline qui permet la multiplication des cellules épithéliales, ce qui permet une cicatrisation.
Il existe, dans le plasma et dans le sérum, des inhibiteurs physiologiques des protéases. Ces
inhibiteurs sont bloqués lorsque les polynucléaires agissent, par les dérivés actifs de l'oxygène. De
cette manière, le polynucléaire neutrophile va pouvoir agir. Les dérivés actifs de l'oxygène sont vite
dégradés et les inhibiteurs physiologiques vont reprendre leur rôle et arrêter l'action des
neutrophiles.
En cas de complication, il y a une activation prolongée des polynucléaires et donc les protéases ne
sont pas inactives. Les polynucléaires ne sont pas inactivés et vont agir sur les tissus (→ destruction
tissulaire). Ces polynucléaires ont été associé à un certain nombre de pathologies.
B) Exemples
• Polyarthrite rhumatoïde; activation des PN par les immunocomplexes.
• Rôle dans le développement tumoral; altérations du DNA par les dérivés actifs de l'O2.
• Rôle dans l'athérosclérose: oxydation des LDL qui se fixent aux macrophages (scavengers):
initiation de l'athérosclérose.
• Rôle dans l'emphysème: inhibition des anti-protéases (famille des serpines) par le stress oxydatif.
Ex: H2O2 inhibe l'α2 macroglobuline qui est un inhibiteur endogène de l'élastase.
• Production d'anticorps anti-neutrophiles (enzymes cytoplasmiques des granules azurophiles):
ANCA, associés au développement de vascularites, de néphrites.