Ronéo P2 n° 3 T3

Ronéo P2 n° 3 T3
Semaine du 24/04 au 28/04/17
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Sommaire de la ronéo n° 1 du 3e trimestre
Semaine du 27 au 31 mars
Errata et précisions ................................................................................................................................ 5
UE 8
Immunologie .......................................................................................................................................................... 7
Cours 13 : Cours de révisions interactif .................................................................................................... 7
Cours 15 : Physiologie des réponses lymphocytaires T, activation et différenciation des
lymphocytes T .................................................................................................................................................. 17
Cours 16 : Cytotoxicité, hypersensibilité retardée ............................................................................ 29
Cours 17 : La physiologie des réponses lymphocytaires B (1) : coopération lymphocyte Blymphocyte T .................................................................................................................................................... 47
Cours 18 : Les plasmocytes et les maladies auto-immunes............................................................ 69
Hématologie ........................................................................................................................................................ 79
Cours 5 : Cibles et mécanismes d’action des anticoagulants et des fibrinolytiques ............. 79
Cours 6 : Endothélium, lutte contre la thrombose, angiogenèse .................................................. 95
Cours 7 : Régulation de l’hématopoïèse myéloïde .......................................................................... 109
Cours 8 : Lymphopoïèse précoce et sa régulation ........................................................................... 123
Cours 9 : Eléments d’oncogenèse : hématologie et classification des hémopathies malignes
............................................................................................................................................................................. 137
Cours 10 : Physiopathologie des globules rouges ........................................................................... 149
Cours 11 : Métabolisme de la vitamine B12 et des folates, physiopathologie des anémies
mégaloblastiques ......................................................................................................................................... 161
UE 9
Anatomie ............................................................................................................................................................ 173
Cours 4 : Anatomie du petit bassin féminin ....................................................................................... 173
Physiologie ........................................................................................................................................................ 187
Cours 4 : Régulation de la glycémie ...................................................................................................... 187
ED 2 : Physiologie des glandes endocrines ........................................................................................ 205
Histologie ........................................................................................................................................................... 225
Cours 5 : Histologie de l’appareil génital masculin ......................................................................... 225
TP1 : Les glandes endocrines ................................................................................................................. 251
3
TP2 : L’appareil génital masculin ........................................................................................................... 261
Sémiologie ..................................................................................................................................................... 271
Cours 5 : Définitions et termes utilisés en gynécologie, examen gynécologique et
sémiologie de la glande mammaire ...................................................................................................... 271
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ERRATA ET PRECISIONS
Pas de nouveautés cette semaine.
Pensez à aller consulter le doc dans le Drive « Parcours & extras » !
Ça avance la ronéo ??
La RB :
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UE8 – Immunologie et hématologie–
Immunologie - cours n° 13
RT : Imane IDYAHIA
24/04/2017
RL : Carole GHANAME
Pr Peter Van Endert
[email protected]
Cours de révision interactif
I.
Les cellules NK
II.
Présentation antigénique et CMH
III.
LT – Activation et différenciation
IV.
Réponses à médiation cellulaire
V.
Réponses B
VI.
Interférons de type I
Abréviations :
NK : Natural Killer
IL : Interleukine
CD : cellule dendritique
LB : Lymphocyte B
LT : Lymphocyte T
IFN : Interferon
TcR : T cellreceptor
CMH : complexe majeur d’histocompatibilité
Mot du RT : Petit cours de synthèse/révision avec 10 QCMs portant sur les cours 2 à 12. Le
professeur en a profité pour rappeler les modalités de l’épreuve : au format QCM/QCU et QROC. Pas
de gros pavés attendus, mais plutôt des mots clés, le tout sur tablette.
Ronéo relue par le prof.
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I.
Les cellules NK
QCM1 :Les cellules NK:
A - Sont des lymphocytes T et expriment le CD3
B - Interviennent dans les phases précoces de l’infection par différents pathogènes intracellulaires
C – Expriment des récepteurs invariants
D - Sont présentes dans les organes lymphoïdes secondaires mais pas dans le sang
E - Contiennent des granules cyotoxiques
Réponses : B, C, E
A. FAUX. Les cellules NK n’expriment pas le TcR (T cellReceptor), donc pas complexe de signalisation
CD3 non plus. Le TcR possède 2 chaînes : alpha et beta avec chacune une partie variable et une partie
constante. Elles sont entourées, de part et d’autre par les unités de transduction du signal CD3.
B. VRAI. Elles interviennent bien à la phase précoce. Dans une réponse virale par exemple, les cellules
NK sont activées par l’IL12, une cytokine produite par les cellules dendritiques (CD). La cellule NK
activée va ensuite produire de l’IFN-gamma, qui, avec l’IL12, orchestrera la réponse Th1.
C. VRAI. Un groupe important de ces récepteurs est appelé KIR (killer inhibitor receptor).
D. FAUX. On les trouve aussi dans le sang.
E. VRAI. Ces granules contiennent des perforines(qui perméabilisent la membrane cellulaire) et des
granzymes (qui activent la voie apoptotique de la cellule).
QCM2 : Les cellules NK
A - Subissent un processus « d’éducation » (« licensing ») au cours duquel leurs récepteurs
interagissent avec les molécules CMH-I soi
B - Doivent proliférer et se différencier avant de pouvoir acquérir des propriétés cytotoxiques
face à une cellule anormale
C - Elles reconnaissent l’absence de molécules du CMH de classe I, grâce à des récepteurs
inhibiteurs
D - Elles reconnaissent des molécules de « détresse » présentes sur des cellules anormales
grâce aux récepteurs inhibiteurs
E - La somme des signaux activateurs et inhibiteurs régule l’activation de la cellule NK
Réponses : A, C, E
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A. VRAI. Les cellules NK doivent apprendre quel est le niveau normal d’expression d’une molécule
CMH-I pour savoir quelles cellules attaquer ou pas.
B. FAUX. Il s’agit de cellules de l’immunité innée, prêtes à agir en cas de besoin et déjà munies de
leurs granules cytotoxiques. Elles sont déjà différenciées.
C. VRAI. Si la cellule ne présente pas suffisamment de molécules HLA-I cela est perçu comme étant
anormal, et la cellule est détruite.
D. FAUX. Elles reconnaissent bien des molécules de détresse mais grâce aux récepteurs activateurs.
E. VRAI.
II.
Présentation antigénique et CMH
QCM3 : Parmi les notions ci-dessous, lesquelles sont exactes ?
A -Les peptides sont logés dans un sillon dont les parois sont formées par des feuillets beta
B - Les peptides présentés par les molécules CMH-I ont une longueur supérieure aux peptides
présentés par les molécules CMH-II
C - Les peptides interagissent avec les chaînes latérales de résidus polymorphes au sein du
sillon
D - Dans un peptide, on distingue des résidus « ancres » et des résidus en contact avec le TCR
E - Les peptides présentés par les molécules CMH-I sont en général ancrés dans quatre poches
du sillon
Réponses : C, D.
A. FAUX. Les parois des sillons sont formées par des hélices alpha. Le plancher, lui est bien formé
par des feuillets beta.
B. FAUX. C’est l’inverse. Les peptides présentés par les molécules CMH-I ont une longueur de 9 acides
aminés (aa)(8 à 10) et ceux présentés par les molécules CMH-II ont une longueur assez variable, entre
10 et 15 aa.
C. VRAI. C’est bien au niveau des chaînes latérales des poches (dépressions) du sillon que l’on retrouve
le plus grand nombre de polymorphismes constituant les motifs de fixations, propres à chaque
molécule HLA.
D. VRAI. Ces résidus ancres interagissent avec les résidus polymorphes au sein du sillon. Les positions
de ces résidus, sont pour les peptides présentés par les molécules CMH-I : 2 et 9, et par les molécules
CMH-II : 1,4,6 et 9.
E. FAUX. Ils sont ancrés dans deux poches du sillon, en position 2 et 9.
9
III.
Lymphocytes T – Activation et différenciation
QCM4 : Parmi les notions ci-dessous, lesquelles sont exactes ?
A - Un lymphocyte T ne peut être activé uniquement par un peptide du non-soi en association
avec une molécule CMH du soi
B - Le chaîne alpha du TCR reconnaît la molécule CMH et la chaîne beta le peptide
C - Le terme « restriction de la reconnaissance des antigènes par les lymphocytes T » fait
référence au nombre très limité de peptides reconnus par un TCR individuel
D - Le TCR interagit avec des résidus polymorphes au sein des hélices alpha de la molécule
CMH
E - Le TCR interagit avec les domaines alpha 2 et alpha 3 d’une molécule CMH de classe I
Réponse : D
A. FAUX. Le « uniquement » rend la proposition fausse. Il y a deux autres cas où le LT peut être
activé (exceptionnellement)
•
•
autoimmunité : cellules autoréactives qui n’ont pas été purgées
la réponse allo (contexte de greffe) où une molécule CMH du non-soi (du donneur) et un
peptide du non soi peuvent activer le LT
B. FAUX. Les chaînes
alpha
et beta contiennent toutes deux des
CDR
(ComplementaryDeterminingRegion) : CDR1, CDR2 et CDR3, qui sont à la fois en interaction avec le
peptide et avec la molécule CMH (synonyme de HLA, chez l’homme). Les CDR-alpha3 et beta3 ont une
position plutôt centrale. C’est la surface formée par le complexe peptide/CMH qui est détecté par
l’ensemble duTcR.
C. FAUX. / !\ La « restriction de la reconnaissance des antigènes par les LT », fait référence au fait
que le TcR ne reconnait le peptide que s’il est lié à la bonne molécule HLA du soi.
D. VRAI. C’est de cette manière que se différencient les molécules HLA.
E. FAUX. Il interagit avec les domaines alpha 1 et alpha 2 d’une molécule CMH-I.
Rappel : structure d’une molécule CMH-1
•
•
une chaîne lourde à 3 domaines : alpha1, alpha2 exposés au TcR du LT et alpha3, ancré à la
membrane
une chaîne légère beta2-microglobuline non polymorphe
10
QCM5 : Les lymphocytes T CD8 naïfs :
A - Sont issus d’un précurseur produit dans le thymus
B - Subissent une sélection thymique qui éliminera 50% d’entre eux
C - Ont besoin d’être éduqués par la cellule dendritique pour devenir cytotoxique
D - Une forte reconnaissance d’un complexe CMH-peptide sur la cellule dendritique est
suffisante à leur éducation
E - Une petite fraction des lymphocytes T CD8 cytotoxiques deviendront des cellules mémoires
Réponses : C, E.
A. FAUX. Les précurseurs sont produits dans la moelle osseuse.
B. FAUX. Entre 90 et 95% seront éliminés.
C. VRAI.
D. FAUX. Item totalement faux. Une forte reconnaissance d’un complexe CMH-peptide par le LT est
délétère et aboutit à l’élimination de la cellule. Cette affinité doit être non nulle, mais faible pour une
molécule HLA du soi.
E. VRAI. Les LTCD8 comme les LTCD4 peuvent laisser des cellules mémoires. La très grande majorité
d’entre eux mourant par apoptose.
QCM6 : La différentiation fonctionnelle des T CD4
A - Aboutit à une polarisation des cellules T CD4+ en lymphocytes TH1/TH2/Th17 ou Treg
B - Va orienter la réponse immunitaire adaptative dans des actions différentes telles que la
production d’anticorps ou la réponse T CD8 cytotoxique
C - L’IL-4 est une cytokine de l’orientation TH2, alors que l’IFNg est une cytokine de
l’orientation TH1.
D - Les lymphocytes T CD4 TH1 induisent des réponses immunes les plus efficaces contre les
virus, les bactéries et les tumeurs.
E - La réaction allergique dépendante de la production d’IgE est indépendante de l’orientation
immunitaire Th1 ou Th2
Réponses : A, B, C, D.
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A. VRAI. Les LTCD4 se différencient en plusieurs sous-types, qui orchestrent différents types de
réponses, que l’on distingue par les cytokines produites.
•
•
•
•
Th1  IFN-gamma
Th17  IL17
Th2  IL4
Treg (Tregulation)  TGF-beta et IL10
B. VRAI. L’orientationTh1 mène à l’activation des LTCD8 (cascade de l’IL12, IFN-gamma...) et
l’orientationTh2 mène à la production d’anticorps par activation et différenciation des LB.
C. VRAI.
D. VRAI.
E. FAUX. La réaction allergique dépendante de la production d’IgE est dépendante de l’orientation
immunitaire Th2.
IV.
Réponses à médiation cellulaire
QCM7 : Les réponses effectrices à médiation cellulaire:
A - Peuvent dépendre de cellules qui portent une spécificité antigénique
B - Peuvent dépendre de cellules qui ne portent pas de spécificité antigénique
C - Sont indépendantes de la réponse humorale
D - Peuvent dépendre du système du complément
E - Jouent un rôle majeur dans l’élimination des cellules tumorales
Réponses : A, B, D, E.
A.VRAI. Ces cellules sont les LTCD8 et les LTCD4.
B. VRAI. Ces cellules sans spécificité antigénique peuvent être les cellules NK ou bien des cellules
présentatrices de l’antigène, à l’image des macrophages et des cellules dendritiques.
C. FAUX. La réponse humorale intervient de deux manières :
•
•
les LB internalisent les antigènes et les présentent aux LTCD4
l’opsonisation des antigènes : en les recouvrant d’anticorps reconnus par les récepteurs FC des
macrophages et des cellules dendritiques, qui vont les internaliser pour les présenter.
D. VRAI. Le complément a un effet d’activation et, comme les anticorps, d’opsonisation en recouvrant
les pathogènes.
E. VRAI
12
V.
Réponses B
QCM8 : À propos des réponses B thymo-dépendantes:
A - L’interaction du lymphocyte B avec l’antigène a lieu dans la moelle-osseuse
B - Les lymphocytes T folliculaires coopèrent avec les lymphocytes B via l’interaction de CD40L
(L pour ligand) avec CD40
C - Les lymphocytes T folliculaires coopèrent avec les lymphocytes B via la synthèse de
cytokines
D - Après avoir été activé par un lymphocyte T folliculaire, les lymphocytes B peuvent migrer
dans un centre germinatif pour proliférer
E - Après avoir été activé par un lymphocyte T folliculaire, les lymphocytes B peuvent se
différencier en plasmocytes produisant des IgM de faible affinité
Réponses : B, C, D, E.
A.FAUX. Elle a lieu dans les follicules des organes lymphoïdes secondaires.
B. VRAI. Les lymphocytes T folliculaires sont d’ailleurs un sous-type des LTCD4.
C. VRAI. L’interaction entre les LT folliculaires et les LB se décompose en 3 signaux :
•
•
•
signal 1 : reconnaissance de l’antigène par les Ig de surface du LB
signal 2 : interaction CD40-CD40L
signal 3 : mise en jeu de cytokines (IL2, IL4 et IL5)
D.VRAI. Ce centre germinatif est le lieu de l’hypermutation somatique : processus aléatoire qui
consiste, par des mutations dans les régions CDR des anticorps à augmenter leur affinité pour
l’antigène; et de la commutation isotypique : remplacement des domaines constants des anticorps
de manière à ce que la spécificité antigénique codée dans les domaines variables d’un anticorps soit
transférée sur une IgG par exemple.
E. VRAI. Dans le follicule, se produit l’interaction avec l’antigène, puis l’interaction avec le LTfh (LT
follicularhelper) qui produit des cytokines. 90-95% des LB activés peuvent se différencier
directement en plasmocytes et produire des IgM, de faible affinité car ils n’ont pas subi les processus
d’hypermutation somatique et de commutation isotypique. C’est une réponse primaire.
QCM9 : À propos de la réponse B:
A - Les hypermutations somatiques permettent une diversification du répertoire des anticorps
B - Les hypermutations somatiques introduisent des mutations ponctuelles dans les zones
constantes des immunoglobulines
C - La réponse primaire à un antigène thymo-dépendant conduit à la production majoritaire
d’IgM de faible affinité
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D- La réponse secondaire à un antigène thymo-dépendant conduit à l’expansion de
lymphocytes B mémoires, et à la production majoritaire d’Immunoglobulines de forte affinité
E - Les antigènes thymo-indépendants n’induisent pas de réponse «secondaire» accélérée et
amplifiée
Réponses : A, C, D, E.
A.VRAI.
B. FAUX. Ces mutations sont introduites dans les zones variables.
C. VRAI.
D.VRAI. La réponse secondaire est de plus forte affinité et est plus rapide. C’est la base de la
vaccination.
E. VRAI. C’est le cas par exemple des polysaccarides, contre lesquels une réponse mémoire est
difficile à développer.
VI.
Interférons de type 1
QCM10 : Les Interférons de type I:
A - Sont principalement sécrétés par les cellules dendritiques myéloïdes
B - Inhibent la synthèse des protéines virales mais sont produits tardivement
C -Augmentent l'expression des molécules HLA de classe I sur les cellules infectées
D- Stimulent l'activité des cellules NK
E - Possèdent des activités immunomodulatrices
Réponses : C, D, E.
Les IFN1 sont de type alpha et beta.
A.FAUX. Ils sont principalement sécrétés par les CD plasmacytoïdes (pCD), qui se trouvent
uniquement dans les organes lymphoïdes secondaires.
B. FAUX. Les IFN1 ont un effet antiviral direct sur la cellule, donc leur production est rapide. Ils
appartiennent au système immunitaire inné.
C. VRAI. Par exemple, dans le cas d’un traitement de l’hépatite C par l’IFN-beta, ce dernier augmente
l’expression des molécules HLA-I par lescellules bêta des ilots de Langerhans (du pancréas) ce qui cause
un diabète auto-immun par destruction de ces ilots.
D. VRAI.
E. VRAI.
Mot du RT : Si vous voulez encore vous entrainer, dans la ronéo 2 de l’an dernier il ya des QCMs
différents de ceux là!
14
UE8 – SICS – IMMUNOLOGIE - Cours
n° 15
RT : Lahmi Chloé
25/04/2017
RL : Couturaud Agathe
Franck Pagès, [email protected]
Physiologie des réponses lymphocytaires T
Activation et différenciation des lymphocytes T
Plan :
I.
Rappels
A. Les organes lymphoïdes
B. Le répertoire lymphocytaire T
II.
L’activation et la différenciation du lymphocyte T : concept des 3
signaux
A. La cellule dendritique
B.
C.
D.
E.
1er signal : interaction TCR/CMH-peptide
2nd signal : co-stimulation
3ème signal : cytokines
En résumé
III. Devenir des lymphocytes T activés
IV. Conclusion
Abréviations :
DC : Cellule dentritique
TCR : récepteurs des lymphocytes T
LT : lymphocyte T
Ag : Antigène
CPA : cellule présentatrice d’antigène
GR : Globule rouge
IL 2 : interleukine 2
CD : Cellule dendritique
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I.
Rappels
A. Les organes lymphoïdes
Organes lymphoïdes primaires (centraux)
C’est le lieu où l’on fabrique des effecteurs lymphocytaires matures, mais naïfs. Ils vont partir en
périphérie et être sélectionné s’il y a besoin au niveau d’organes lymphoïdes secondaires. Ils
acquièrent leur spécificité antigénique avec un recepteur à l’antigène mature, mais ils demeurent
naïfs. Le lymphocyte T nait dans la moelle osseuse et mature dans le thymus. Son récepteur à l’antigène
est le TCR. Le lymphocyte B, nait et mature au même endroit : la moelle osseuse., et son récepteur est
l’immunoglobuline.
Organes lymphoïdes secondaires (périphériques)
C’est le lieu de mise en place des réponses immunitaires et de la coopérations antigène-cellules
lymphocytaires.
• Ganglions
Lieu de filtration de substances exogènes et bactéries (macrophages, DC). On a des sites de drainage
qui vont converger vers les ganglions et où vont se retrouver des cellules dendritiques qui ont capté
un antigène et qui vont sélectionner les bons lymphocytes pour pourvoir mettre en place cette réponse
adaptative. Il y a donc tout un jeu de sélection et une co-localisation antigène/lymphocyte T,
indispensable à l'activation de ce dernier -> c’est le siège de l’éducation lymphocytaire et son
activation
• Rate
C’est l’organe phagocytaire principal
• MALT (Mucosa-Associated lymhoïd Tissues)
Il assure la protection de 400 m2 de muqueuses
B. Répertoire lymphocytaire T
La grande diversité du répertoire (qui devra couvrir l’ensemble des motifs antigéniques qui
pourraient être trouvés dans le monde extérieur) est le fruit des recombinaisons et de la diversité
jonctionnelle. Cela va créer des TCR uniques avec des motifs hypervariables (CDR) en contact avec
le CMH/Peptide. Cette diversité est indispensable pour appréhender les différentes attaques de notre
organisme.
L’éducation thymique se fait sur des motifs CMH/peptides du SOI (AIRE). Le but est d’avoir un
récepteur à l’antigène qui soit capable de reconnaître le CMH peptide, cependant l'affinité ne doit pas
être trop forte, dans ce cas-là il y aurait un risque d’auto-immunité. Le répertoire de LT est donc
auto-réactifs mais pas auto-immuns! Les lymphocytes T sélectionnés par le thymus vont s’activer
en périphérie par des réactions croisées secondaires à des similitudes tridimensionnelle
CMH/peptide.
Le thymus va involuer à partir de l’adolescence/jeune adulte : la génération de nouveaux
16
répertoires lymphocytaires va être de plus en plus pauvre. Il y aura une diminution de lymphocytes
naïfs mais surtout il y aura un reliquat lymphocytaire qui est en fait des cellules mémoires qu’on a
généré sur des conflits antérieurs. Plus les années passent, plus l’on s’appuie sur notre répertoire
mémoire, le pool naïf s’amenuisant.
II.
Activation et différenciation des lymphocytes T
Les lymphocyte T naïfs qui sortent du thymus migrent ensuite dans un organe lymphoïde secondaire.
Ils s’activent s’ils reconnaissent un Ag (CMH/peptide) présenté par des cellules spécialisées
(CPA).
Pour s’éduquer (= activation), le lymphocyte a besoin :
-
L’interaction entre TCR et CMH/peptide (1er signal)
De molécules de co-stimulation (2ème signal)
-
De cytokines (3ème signal).
-
Rappel : un lymphocyte T CD8 naïf est programmé pour aller vers le ganglion (signaux d'entraînement
CD45RA+, CD62L, CCR7+). Le "permis de tuer" est délivré par la CPA.
A. Les cellules dendritiques : un rôle clef.
Elles sont équipées d’une panoplie de récepteurs de reconnaissance à l’antigène (TLR,..).
Ce sont des cellules qui sont à l’interface entre l’immunité innée et l’immunité adaptative. Au
début, ce sont des cellules de l’immunité innée. La DC immature a des grosses capacités de
phagocytose (un peu comme un macrophage), mais en même temps elle a une panoplie de
récepteurs de reconnaissance de pathogènes ( TLR : toll like receptor,..) qui va la renseigner sur la
qualité/nature de l’agent qu’elle est en train d’ingérer. Cela va lui permettre de comprendre ce qui se
passe pour donner les bons signaux aux lymphocytes T et par la suite pour orienter la réponse
immunitaire. C’est cette cellule dendritique qui va décider de l’orientation immunitaire qu’elle va
donner au lymphocyte.
La migration de la CD dans le ganglion est permise par l’acquisition d’un récepteur à chimiokines :
CCR7 et par l’expression d’un gradient de chimiokines (CCL19 et CCL21). Elle va migrer vers les
ganglions pour se mettre à la disposition des lymphocytes, aller sélectionner les lymphocytes qui vont
pouvoir réaliser l’élimination de cet agent.
Les cytokines inflammatoires présentes sur le lieu de l’inflammation ainsi que la phagocytose de
l’antigène vont permettre à la DC de devenir mature. En migrant elle change totalement de structure :
- Son nombre de dendrites va augmenter (cela augmente la surface de contact et va lui permettre
d’être en relation avec le maximum de lymphocyte en un moment donné : une DC peut tester 500
17
lymphocytes T/heure).
- L’expression des molécules du CMH va aussi augmenter,
- Elles vont se mettre à exprimer des molécules de co-stimulation.
Ces différentes modifications vont permettre une présentation de l’Ag optimale. Suite à la rencontre
entre la CPA et l’Ag, il y aura une sélection des LT puis 2 issues possibles : une réponse humorale ou
une réponse cytotoxique. Les cellules dendritiques vont orienter la différenciation des T CD4
vers une réponse Th1/Th2/Th17. Elles ont également une capacité unique de stimulation initiale des
lymphocytes T CD8+ "naïf"
Pour conclure, le permis de tuer est vraiment délivré au niveau du ganglion par la CD.
Conclusion de cette première partie
Activation et différenciation des LT:
-
Induction de la réponse primaire dans les organes lymphoïdes périphériques
-
Migration des DC par la lymphe vers les tissus lymphoïdes (CCR7/CCL19 et CCL21)
-
Les DC activées sont retenues dans les zones T des ganglions
NB : un LT peut être activé par une CPA n'exprimant que 0.03 % de CMH/peptide spécifique.
L’éducation des lymphocytes T naïfs par les DC matures se fait par le biais de 3 signaux :
Signal 1 : interaction TCR/CMH peptide
Signal 2 : costimulation
Signal 3 : cytokines (polarisation Th1 ou Th2 ou Th17 ou Treg ou..)
18
B. L’interaction TCR/CMH-peptide : 1er signal
TCR/CMH-peptide : comme on l’a vu plusieurs fois c’est une reconnaissance tridimensionnelle sur le
système clef-serrure. Cette interaction se réalise au sein d’une structure dynamique qui va se
construire : une synapse immunologique.
La synapse immunologique : qu’est-ce que c’est ?
Le lymphocyte T va émettre des protubérances membranaires qui vont faire que l’ensemble des
éléments de la membrane du LT (nécessaires à l’interaction TCR/CMH peptide) vont se placer de façon
spécifique
-
Au centre : le lymphocyte T avec son TCR, le corécepteur (CD4, CD8) et la co-stimulation
-
En périphérie : Les molécules d’adhésion.
Cette configuration-là, cette redistribution au niveau sein des radeaux lipidiques, fait qu’on crée un
élément de la plus forte stabilité possible. Ce complexe a pour but d’avoir un maximum de cohésion
possible entre le lymphocyte T et le TCR
19
Le TCR reconnaît un motif 3D composé d’un peptide au sein d’un CMH (et pas seulement un
peptide=notion importante d'immunologie).
Le lymphocyte T CD8 reconnaît des petits peptides issus de protéines intracellulaires logés dans le
CMH de classe I. Les critères de stringence(=spécificité) sont plus importants. Les LT CD8
surveillent le contenu protéique des cellules de l’organisme et éliminent les cellules avec des
protéines anormales (ex : une infection virale ou d’un cancer). C’est donc un moyen de sauvegarde
de l’intégrité de nos cellules (les GR sont les seules cellules à ne pas exprimer CMH de classe 1)
Le lymphocyte T CD4 reconnaît et surveille des peptides de plus grande taille issus de protéines
exogènes et logés dans le CMH de classe II (présent seulement dans quelques types de cellules,
comme les CPA). Il y a une acceptation d’un beaucoup plus grand nombre de peptides différentes. Les
TCD4 vont être au contact des CPA et coopérer (« T helper » : lymphocyte T helper) par la production
des cytokines pour orienter la réponse immunitaire (Th1, Th2 ou Th17), et par l’interaction avec
des lymphocytes B pour produire des anticorps.
L’engagement du TCR
Le TCR, composé de deux chaines α et β ne peut pas transmettre de signal intracellulaire. Il est entouré
d’un complexe transducteur de signal TCR, le complexe CD3. Il est formé de dimères constitués à partir de
chaînes invariantes (gamma, delta, epsilon, et zêta essentiellement intracellulaire).
Les parties intracytoplasmiques du complexe contiennent des motifs particuliers que l’on appelle les motifs
ITAM (Immunoreceptor Tyrosine based Activation Motif) : motifs permettant l’activation des récepteurs
par une tyrosine kinase. Ces motifs ont une séquence d’acides aminés particulière avec notamment des
tyrosines qui pourront être phosphorylées. Ces motifs permettent le démarrage de la transduction du
signal en activant des récepteurs par une tyrosine kinase qui aboutira à l'expression de gènes
Remarque: Les déficits immunitaires combinés sévères (DICS) sont des déficits impliquant par exemple des
défauts sur les chaines du complexe CD3 annulant ainsi l’activation du lymphocyte T
20
Mécanisme de transduction du signal du lymphocyte T jusqu’au noyau
Il va y avoir une cascade de phosphorylation, en général sur des résidus tyrosine. Les enzymes
responsables de ces phosphorylations sont des kinases.
Le corécepteur CD4 (ou CD8) apporte une première kinase, Lck qui va phosphoryler un résidu
tyrosine de ce motif ITAM. Cette phosphorylation va créer un site d’ancrage pour une autre kinase
appelée ZAP70, qui va elle-même phosphoryler d’autres protéines. La cascade de phosphorylations
va activer plusieurs voies différentes.
Il y a trois voies principales qui sont activées
- la voie NF kB - la voie calcineurine avec NFAT - la voie AP 1 Une des conséquences est l’activation de la transcription de gènes (qui va aboutir par à la production
d’interleukine 2+++) mais cela va aussi induire une réorganisation de l’actine qui engage la cellule
vers la prolifération et l’entrée dans le cycle cellulaire.
Les corécepteurs CD4 et CD8
Ils permettent de subdiviser les lymphocytes T en « helper » et en cytotoxique.
Ces corécepteurs
interagissent avec des domaines conservés du CMH (I et II) et permettent d’apporter la première
enzyme de la cascade de signalisation, Lck via leur domaine intracytoplasmique. Ils permettent aussi
de renforcer la liaison entre le lymphocyte T et la cellule présentatrice de l’antigène : l’affinité
du TCR pour le CMH peptide est multipliée par 100 si CD4 est présent.
(NB : Le CD4 est le corécepteur
de fixation VIH). Ils sont nécessaires pour la phosphorylation des tyrosines de CD3 (recrutent Lck)
Conclusion sur le 1er signal :
L’interaction TCR/CMH peptide entraîne une cascade de phosphorylation qui active des voies
de transcription et de prolifération. Le 2ème signal va suivre ( co-stimulation).
En l’absence de
2ème signal (B7/CD28), le processus d’activation est incomplet ce qui entraîne une anergie (le
lymphocyte T va beaucoup moins bien réagir face à un antigène, il faudra une grande dose
d’Interleukine 2 pour l’activer) ou une apoptose. Cette capacité à s'activer et à proliférer uniquement
sous co-stimulation est importante car le répertoire est très auto-réactif à ce stade.
21
C. La co-stimulation : 2ème signal
L’interaction principale de la costimulation est l’interaction CD28 sur le LT avec soit CD80 (B7 1)
ou CD86 (B7 2) sur la CPA . Cette interaction va créer un signal de signal de signalisation positif qui
va induire l’expression de CD40L (L pour ligand) à la surface du lymphocyte T, qui va interagir avec
CD40 présent sur la cellule présentatrice de l’antigène. Cela va renforcer cette boucle d’activation.
Il y a ensuite un rétrocontrôle négatif en fin d’activation du lymphocyte T : CTLA4 qui a le même
ligand que CD28 avec une plus grande affinité. On va donc avoir un signal inhibiteur (par
diminution du signal d’activation de CD28 par compétition à la fixation) pour éteindre la réponse. Il
existe aussi d’autres interactions qui induisent une inhibition comme celle entre PD 1 sur le
lymphocyte T et PD L1 sur la CPA.
2 exemples de régulation de l’activation des lymphocytes utilisés en cancérologie :
C’est un jeu très fin qui se fait pour réguler l’activation des lymphocytes. Il a été créé des anticorps
médicamenteux qui vont moduler ces récepteurs. Ils vont bloquer des signaux inhibiteurs ou
activer des signaux activateurs. On va avoir une efficacité thérapeutique en cancérologie qui ouvre
un champ complètement nouveau.
1) Exemple du mélanome : c’est une tumeur cutanée. Jusqu’à présent cette maladie est traitée par
chirurgie quand on peut l’enlever et dans ces situations trop avancées on donne de la chimiothérapie.
Quand on est à ce stade-là, la courbe de survie est catastrophique. Il y a moins de deux ans, un nouveau
traitement a été mis en place. On donne maintenant un traitement qui ne cible pas la cellule tumorale
mais un anticorps qui va bloquer ce signal PD1 (un des signaux inhibiteurs). On va donc favoriser la
réponse immunitaire en déverrouillant des lymphocytes T capables d’attaquer la tumeur. La
courbe de survie a été très largement amélioré (70% de survie à 15 mois contre 20% avec l’ancien
22
traitement)
2) Exemple de la kinase mTOR : Les signaux de co-stimulation d’activation lymphocytaire convergent
vers mTOR (une kinase) un régulateur central du métabolisme et de la survie cellulaire qui régule
la prolifération/croissance/mobilité/survie/synthèse protéique/transcription. Quand il y a une
activation du TCR et que mTOR est mobilisée, cela va favoriser l’engagement dans le cycle
cellulaire (progression de la phase G0 à G1) et l’expression de gènes codant pour l’IL 2 et l’IL 2R. Il
existe des immunosupresseurs qui vont inhiber mTOR et empêcher cette activation du lymphocyte :
la rapamycine, l’everolimus (inhibent à la fois la prolifération cellulaire lors des cancers, mais aussi
la prolifération immunitaire)
Notion de seuil d’activation
Le seuil d’activation d’une cellule est atteint par une sommation d’informations. Pour le lymphocyte
T, l’atteinte ou non du seuil d’activation va dépendre de :
-
La force d’interaction, c’est à dire de l’affinité du TCR pour le CMH peptide ; -
Le nombre d’interactions (avidité) c’est à dire le nombre de TCR impliqués ; -
Le temps d’interaction entre la cellule T et la cellule dendritique ; -
Les molécules adaptatrices et de co stimulation ; -
L’état physiologique de la cellule avant cette interaction. C’est l’ensemble de ces paramètres qui vont permettre de dépasser ou non le seuil d’activation du
lymphocyte T.
Rappel : le seuil d’activation d’un lymphocyte T mémoire est plus bas que le seuil d’activation d’un
lymphocyte T naïf.
D. Cytokines : 3ème signal
Lors de l’interaction des CD4 avec les CPA il va y avoir une décision sur l’orientation fonctionnelle du
lymphocyte en fonction des cytokines présentes dans le micro environnement et produites par la
CPA. Le milieu cytokinique va orienter la différenciation des TCD4. Au départ la cellule T CD4 est
Th0. Ensuite suivant les ordres qu’elle reçoit, la cellule T va se différencier en Th1, Th2, Th17, ou
Treg. Selon le type de différenciation les fonctions immunitaires ne seront pas les mêmes : immunité
cellulaire, immunité humorale, inflammation chronique, tolérance.
23
Un certain nombre de cytokines vont être produites pour orienter la différenciation (IL 12 et IFNγ
(NK) pour Th1 et IL 4 et TSLP pour Th2). Ces sous populations sont mutuellement antagonistes ce
qui signifie que l’engagement dans une voie de différenciation va inhiber l’autre. Mais il existe
quand même une certaine plasticité entre les différents profils de T CD4 qui fait que cette
différenciation Th1/Th2 n’est pas définitive.
E. Résumé
Signal 1 : Interaction TCR-CMH/peptide
Signal 2 : Tout ce jeu de co-stimulation qui implique un très grand nombre de récepteurs (le plus important
étant B7/CD28)
Signal 3 : Ce jeu de cytokines qui en plus sont des médiateurs produit par la cellule dendritique
24
III. Devenir des lymphocytes T
Une fois que l’éducation de ces populations immunitaires est terminée le lymphocyte T va partir en
périphérie à travers les réseaux lymphatiques, canal thoracique et circulation sanguine pour enfin
revenir sur le site du conflit antigénique pour commencer son travail et arriver à éradiquer le conflit et si
possible garder une information grâce aux lymphocytes T mémoire.
Après l’éducation lymphocytaire, les lymphocytes activés vont subir plusieurs cycles de divisions cellulaires
: c’est l’expansion clonale (2 à 3 divisions par jour pendant 5 jours : moins de 10h par divisions), tous les
lymphocytes T auront le MÊME TLR.
Après résolution du conflit et élimination du stimulus immunitaire, il y a désactivation des lymphocytes
(CTLA4, PD1), puis délétion clonale par apoptose : c’est la contraction. Cependant certains lymphocytes
survivent et retournent à l’état quiescent : ce sont les lymphocytes mémoires qui constituent un échantillon
réutilisable par l’organisme s’il est confronté au même stimulus.
Il y a deux principaux types de cellules mémoires :
25
1. les cellules T mémoires effectrices (TEM) qui vont dans les tissus périphériques et qui ont des fonctions
effectrices immédiates 2. les cellules T mémoires centrales (TCM) qui vont dans les organes lymphoïdes secondaires qui sont
capables de se différencier et de proliférer en cellules effectrices. Ces deux types cellulaires sont reconnaissables phénotypiquement
-
TCM CD45RO+ et CD62L+, CCR7+ (récepteur présent sur la DC lui permettant d’aller dans le
ganglion)
-
TEM CD45RO+ et CD62L- , CCR7 -
IV. Conclusion
- Migration des DC par la lymphe vers les tissus lymphoïdes (CCR7/CCL19 et CCL21)
- Les DC activées sont retenues dans les zones T des ganglions
Le lymphocyte T naïf arrive par la lymphe ou les vaisseaux (HEV) reçoit 3 signaux fournis par les DCs
matures :
- Signal 1 : interaction TCR/CMH-peptide
- Signal 2 : co-stimulation
- Signal 3 : polarisation (orienter Th1 ou th2 ou th17 ou Treg, ou…)
En l’absence de 2ème signal (costimulation (B7/CD28) -> anergie
Les T CD4 vont coopérer (Thelper) par la production de cytokines pour orienter la réponse immune
(th1/Th2/Th17) et par l’interaction avec les lymphocytes B pour la production d’Ac
Les T CD8 surveillent le contenu protéique des cellules de l’organisme (CMH1+) -> éliminent les
cellules avec des protéines anormales.
26
Fiche récapitulative
RAPPELS :
1) Les organes lymphoïdes primaires sont le lieu de maturation des lymphocytes générés par
l’hématopoïèse, ainsi que le lieu d’acquisition d’une spécificité antigénique.
- thymus : LT
- moelle osseuse : LB
2) Les organes lymphoïdes secondaires sont le lieu de mise en place des réponses immunitaires et
coopérations : ganglions, rate, MALT.
3) Le répertoire lymphocytaire T : la diversité du répertoire est le fruit des recombinaisons et de la
diversité jonctionnelle, ce qui crée des TCR uniques avec des motifs hypervariables (CDR) en contact
avec le CMH/peptide.
ACTIVATION ET DIFFERENCIATION DES LYMPHOCYTES T :
Les LT naïfs qui sortent du thymus s’activent s’ils reconnaissent un Ag (CMH/peptide) présenté par
des cellules spécialisées (CPA). Il est nécessaire d’avoir des molécules de co-stimulation + cytokines.
Les cellules dendritiques (DC) : rôle clef
- Il s’agit d’une cellule de l’immunité innée et de l’immunité adaptative.
- La DC est équipée de nombreux récepteurs de reconnaissance de pathogènes (TLR par exemple). La
DC immature a une grande capacité de capture d’Ag.
- La migration des DC se fait vers les ganglions par l’acquisition de récepteurs de chimiokines (CCR7)
et l’expression d’un gradient de chimiokines (CCL19 et CCL21). La DC mature a une capacité de
présentation d’Ag très efficace (500 LT/heure peuvent être testés).
- Les DC orientent la différenciation des T CD4 vers une réponse Th1/Th2/Th17.
L’éducation des lymphocytes T naïfs par les DC matures Le lymphocyte T naïf arrive par la lymphe
ou les vaisseaux (HEV) et reçoit 3 signaux fournis par les DC matures :
- signal 1 : interaction TCR/CMH-peptide au sein d’une synapse immunologique
Il y a création de protubérances membranaires et redistribution au sein des radeaux lipidiques des
molécules : TCR, co-récepteurs (CD4, CD8) et co-stimulation CD28 au centre et des molécules
d’adhésion en périphérie.
T CD8 : reconnaît des petits peptides issus de protéines intracellulaires logés dans le CMH de classe I.
Les T CD8 surveillent le contenu protéique des cellules de l’organisme et éliminent les cellules avec
des protéines anormales.
T CD4 : reconnaît des peptides de plus grande taille issus de protéines exogènes et logés dans le CMH
de classe II. Les T CD4 vont coopérer (« T helper ») par la production de cytokines pour orienter la
réponse immune, et par l’interaction avec les lymphocytes B pour la production d’anticorps.
Activation du lymphocyte T : l’engagement du TCR : Le TCR est associé à un complexe de transduction
du signal (le complexe CD3) dont les parties intracytoplasmiques contiennent des motifs ITAM
permettant l’activation des récepteurs par une tyrosine kinase.
Mécanisme de transduction du signal : il s’agit d’une cascade de phosphorylations. L’interaction
TCR/CMH-peptide active des TYR kinases (dont Lck) qui vont phosphoryler les résidus TYR des
ITAMs, créant un site d’ancrage pour une autre kinase ZAP70 qui va phosphoryler d’autres protéines.
Il y a activation de plusieurs voies (NF kB, calcineurine avec NFAT, AP 1) => activation de la
transcription et réorganisation de l’actine (proliferation + entrée dans le cycle cellulaire)
- signal 2 : co-stimulation (B7/CD28)
En l’absence de signal 2, il y a un processus d’activation incomplète (anergie ou apoptose).
27
Il y a une stimulation mutuelle entre la DC et le LT : interaction CD28 (LT) avec CD80 (B7-1) ou CD86
(B7-2) sur la CPA. Cette interaction va induire l’expression à la surface du LT d’une molécule, CD40L
(L pour ligand) qui va se lier à CD40 présent sur la CPA. Puis il y a un rétrocontrôle négatif en fin
d’activation du LT (CTLA4 utilise les mêmes récepteurs que CD28 avec une plus grande affinité :
diminution du signal d’activation de CD28 par compétition à la fixation).
Pour le lymphocyte T, l’atteinte ou non du seuil d’activation va dépendre de :
- la force d’interaction (affinité) ;
- le nombre d’interactions (avidité) ;
- le temps d’interaction entre la cellule T et la cellule dendritique ;
- les molécules adaptatrices et de co-stimulation ;
- l’état physiologique de la cellule avant cette interaction.
- signal 3 : cytokines (polarisation pour le T CD4 et IL-2 pour les T CD8)
Le milieu cytokinique va orienter la différenciation des T CD4. Les sous-populations sont
mutuellement antagonistes. Il existe une certaine plasticité entre les différents profils de T CD4.
Devenir des lymphocytes
Après éducation, les lymphocytes activés subissent une expansion clonale.
Après résolution du conflit, il y a désactivation des lymphocytes, délétion clonale par apoptose
(contraction), certains survivent et retournent à l’état quiescent (mémoire).
les cellules T mémoires effectrices (TEM) qui vont dans les tissus périphériques et qui ont des
fonctions effectrices immédiates
les
cellules T mémoires centrales (TCM) qui vont dans les organes lymphoïdes secondaires qui sont
capables de se différencier et de proliférer en cellules effectrices. 28
UE 8: IMMUNOLOGIE HEMATOLOGIE Immunologie- Cours 16
27 Avril 2016
Mohamed Jeljeli :
[email protected]
RT: LARBI Sarah
RL: Philippine d’Hébrail
Cytotoxicité - Hypersensibilité retardée
Plan:
I. Généralité-Polarisation de la RI
II. Réponse effectrice à médiation cellulaire par les lymphocytes T
A- Intérêts
B- Education des LT CD8 cytotoxiques
C- Déclenchement de la cytotoxicité
III. Hypersensibilité retardée
A- Généralités
B- Exemple tuberculinique
C- Hypersensibilité retardée de contact
D- Hypersensibilité granulomateuse
E- La maladie coeliaque
F- HSR et pathologies infectieuses
29
I. Généralités- Polarisation de la RI
On trouve deux principaux types d’immunité adaptative: la réponse à médiation cellulaire et la
réponse à médiation humorale.
Suite à l’introduction (i.e) d’un Ag étranger dans l’organisme, celui-ci va être apprêté par les
cellules dendritiques puis présenté, via le complexe CMH2, à une cellule T naïve qui va induire soit
une réponse de type TH1, soit une réponse de type TH2.
Le type de réponse est d’une part dépendant de la nature de l’Ag initial, et, d’autre part, de celle
des cytokines sécrétées:
- IFN-g, IL-2, : médiation cellulaire => médiateurs= NKC et LT cytotoxiques
- IL-4, IL-5, IL-6 ou IL-13: médiation humorale => médiateurs= LB qui vont sécréter
des anticorps et activer d’autres cellules
L’immunité cellulaire concerne plutôt des lymphocytes dits TH1. Les TH1 produisent de
l’interféron gamma (IFN-‑γ) et de l’interleukine 2 (IL‑2). L’IL-2 va plutôt activer les lymphocytes
TCD8 cytotoxiques. L’IFN-‑γ va plutôt activer les macrophages et les NK qui seront évoqués dans
le prochain cours.
Les réponses de type TH2 entraînent plutôt une immunité à médiation humorale (c’est-‑à‑‑‑dire médiée par les anticorps) Ces deux réponses sont toutefois totalement intriquées. Elles
cohabitent. Même si telle ou telle maladie peut produire telle ou telle cytokine de manière
préférentielle.Physiologie des réponses T (partie II) : cytotoxicité et réponse retardée
La réponse effectrice à médiation cellulaire concerne surtout la protection intracellulaire, pour les
pathogènes rentrant à l’intérieur des cellules comme les virus ou certaines bactéries intracellulaire.
Elle peut aussi permettre d’éliminer les cellules modifiées (tumeurs). Cette réponse aboutira à la lyse
des cellules. Les cellules tumorales sont des cellules du soi modifié. Exprimant à leur surface des
antigènes différents des cellules tumorales ce qui peut permettre de les reconnaître et de les lyser
avant qu’elles prolifèrent.
Les anticorps (médiation humorale) permettent plutôt la protection extracellulaire. Là encore,
30
réponse à médiation cellulaire et humorale ne s’opposent pas complètement et ces deux réponses
sont liées.
Premièrement, les cellules qui n’ont pas de spécificité antigénique (immunité innée principalement)
comme les PNN, les macrophages et les NK.
Ces cellules, grâce à leur récepteur de surface FC, peuvent se lier au fragment FC des
immunoglobulines (des anticorps), le fragment constant ce qui leur permettra de repérer (et
détruire) les cibles antigéniques. Dans le cas i.e d’une infection par un virus, ce dernier va exprimer
ses Ag au niveau de la membrane qui vont être reconnus par les Ac lui étant spécifiques → Formation
d’un complexe d’opsonisation qui va être reconnu par la cellule phagocytaire activée qui va l’ingérer
et se débarrasser de la cellule infectée.
Deuxièmement, les anticorps, sur le fragment FC ont un site de fixation du système du complément.
L’activation du complément va permettre la production de C3a, C4a, C5a,… (Peptides
chimiotactiques) afin de recruter des cellules immunitaires effectrices et de les activer. Cela crée un
mécanisme indirect de cytotoxicité qui est initialement dû aux Ac.
II. Réponses effectrices à médiation cellulaire par les lymphocytes T:
A) Intérêts
- Ce mécanisme permet à l’organisme de se débarrasser de bactéries intracellulaires
(cf. tuberculose qui infecte le macrophage et ne peut pas vivre en dehors de ce dernier)
inaccessibles aux anticorps. Toutefois, l’élimination ne se fait que par destruction ou
modification des cellules infectées.
- Participation à l’immunité anti-tumorale: élimination de cellules présentant des
modifications génétiques potentiellement dangereuses.
- La réponse effectrice à médiation cellulaire est assurée par les lymphocytes TCD8
cytotoxiques principalement et, à moindre proportion, par les LT CD4. (NB: c’est pour cela
que par “ lymphocytes T cytotoxiques”, on entend surtout les lymphocytes TCD8, le rôle
principal des TCD4 est d’orienter la réponse immunitaire TH1 ou TH2)
- Elimination de la cellule infectée sans détruire les tissus sains.
Il y a différents types de réponses effectrices. On peut les classer en deux types:
- Les réponses dépendantes de cellules avec une spécificité antigénique (donc un
immuno récepteur à l’antigène) : les lymphocytes TCD8 et secondairement TCD4.
- Et les réponses dépendantes de cellules sans spécificité antigénique. La cytotoxicité
peut être directe, lyse de la cellule cible sans intervention du lymphocyte TCD8 et la
cytotoxicité indirecte (ADCC, Antibody dependant Cytotocité) dépendant des anticorps, via
les cellules NK, les macrophages, les neutrophiles ou les éosinophiles. Ces cellules ayant des
récepteurs au fragment FC.
31
B) Education des TCD8 cytotoxiques
Les cellules TCD8 naïves ne sont pas cytotoxiques il y a un processus d’éducation dans les organes
lymphoïdes secondaires, là où les cellules présentatrices de l’antigène ayant capté un antigène
(cellules dendritiques immature qui devient mature “grâce” à l’antigène qu’elle a pécho. une fois
mature, elle exprime des molécules de co-stimulation) vont migrer et présenter l’antigène à un
lymphocyte T qui pourra ensuite s’activer.
Pour éduquer ces lymphocytes :
●
1ier signal : La reconnaissance par le TCR du complexe CMH--peptide
(attention le complexe doit contenir un CMH de classe 1 pour être reconnu par le TCD8) va
engendrer la surexpression de la molécule B7 qui va se lier au CD28 (présent sur le TCD8):
cela active encore plus TCD8. Il y a conjointement activation d’un TCD8 et d’un TCD4.
Toutefois, l’épitope reconnu n’est pas nécessairement le même (mis appartient à la même
molécule).
●
2ième signal : Signaux de co-stimulation CD28 et B7 vont permettre la
surexpression des récepteurs à l’IL-2. Le TCD8 est à la fois co‑stimulé et reçoit de l’IL--2
produite de manière autocrine et par le TCD4
La transduction du signal dans le TCD8 va entraîner à la fois sa prolifération et sa différentiation le
faisant passer du stade de TCD8 naïf à TCD8 effecteur cytotoxique vis‑à‑vis des cellules présentant
l’épitope reconnu. Il va alors pouvoir quitter l’organe lymphoïde secondaire et rejoindre la
périphérie.
32
Le lymphocyte TCD8 activé va pouvoir migrer dans la circulation générale et être attiré par les
facteurs chimiotactiques (le TCD8 exprime des récepteurs aux chimiokines) et les molécules
d’adhérence pour aller à l’organe cible et leur permettre d’effectuer leurs fonctions de cytotoxicité
.
C) Déclenchements de la cytotoxicité
Pour déclencher la cytotoxicité, il faut une reconnaissance par le TCR du même complexe CMH-peptide que lors de l’éducation. Mais un moins grand nombre est requis que pour les LT naïfs. Le
TCD8 adhère à sa cible par les molécules CD2 et LFA-‑1. (L’adhésion est facilitée car il y a 2 à 4 fois
plus d’intégrines que sur les T naïfs). Le lymphocyte n’a pas besoin de molécules de costimulation pour agir, contrairement à l’éducation. (Les cellules cibles n’en présentent d’ailleurs
généralement pas).
TCD8 possède des granules cytoplasmiques contenant des substances qui vont permettre de tuer
la cellule infectée.
- La perforine qui permet de créer des pores dans la membrane de la cellule cible
33
-
Les granzymes (sérine protéases) qui vont permettre d’activer l’apoptose
La granulosyn (également apoptotique) à propriétés anti-microbiennes directes.
1. Induction de l’apoptose
A) : Reconnaissance d’une cellule cible infectée par le complexe TCD8-CMH-peptides
B) : Libération de protéines cytotoxiques des granules lytiques pour entraîner
l’apoptose par fragmentation de l’ADN.
C) : Décrochage du lymphocyte et recyclage de la cellule pour tuer d’autres cibles.
D) : Mort de la cellule cible par apoptose (condensation de la chromatine, perte de
l’intégrité de la membrane cellulaire,…).
Revenons sur l’étape 2, les granules cytotoxiques. Il y a formation d’un conjugué TCD8‑‑‑cellule cible en quelques minutes. Les granules cytotoxiques s’orientent vers la cible.
Elles contiennent de la perforine, des sérines protéases ou granzymes et de la granulosine à
action plutôt antimicrobienne. Le contenu des granules est libéré par exocytose dans l’espace
de jonction entre les deux cellules. Après ancrage des perforines et polymérisation calcium
dépendante pour former des pores dans la membrane de la cellule cible, il y a entrée des
granzymes, activation de la cascade des caspases, entraînant l’apoptose de la cellule cible. Le
granzyme va activer la pro-‑‑‑ caspase 3 ainsi que BID, qui entraîne aussi l’apoptose via la
mitochondrie par libération du cytochrome C. La reconnaissance de la cellule cible a lieu à t=1’
environ et la cellule cible commence à rentrer en apoptose à t=40’. (Rapide !)
34
2. Production de cytokines
Les LT produisent de l’IFN‑γ et du TNF-α. L’IFN-γ inhibe la réplication virale, augmente
l’expression des CMH I (reconnaissance des cellules cibles), active les macrophages et recrute les
macrophages dans les foyers infectieux (cellules effectrices et CPA). Le TNF-α permet
l’activation des macrophages.
3. Voie de Fas-Fas Ligand
Après formation, en quelques minutes, d’un conjugué LT-‑cellule cible, il y a liaison entre le
FasL lymphocytaire et le Fas de la cellule cible. Cette liaison entraîne l’activation du domaine
de mort de Fas donc l’activation de la pro-‑caspase 8 et l’activation de la cascade
des caspases apoptotiques (→apoptose).
35
Les CD8 tuent par l’une ou l’autre des deux voies (granules cytotoxiques et Fas--FasL).
Après l’infection, les LT peuvent mourir par apoptose (la majorité) ou retourner à l’état
quiescent en tant que cellules mémoires ( auto-régulation de la cytotoxicité lymphocytaire)
La cytotoxicité lymphocytaire est un mécanisme SPÉCIFIQUE, DYNAMIQUE et EFFICACE.
4. Les lymphocytes mémoires
.Les LT mémoire produisent assez d’IL-‑‑2 pour se passer des TCD4 Th1. Ils peuvent également
se passer de costimulation. On trouve deux types de LT mémoire. Les lymphocytes effecteurs
mémoire dans les tissus périphériques, avec des fonctions effectrices immédiates et des
lymphocytes centraux mémoires dans les organes lymphoïdes secondaires, capables de se
différencier et de proliférer en cellules effectrices.
III. Hypersensibilité retardée
A) Généralités
Hypersensibilité : Réponse avec des effets « néfastes » qui conduisent à des lésions tissulaires alors
qu’une réponse immunitaire suscite en général une réponse adaptée infra-clinique avec
réponse localisée sans lésion au site du conflit. (→Réponse exagérée)
Retardée : N’apparaît que quelques jours après la rencontre avec l’antigène.
On réponse 4 types de réponses :
❒❒ Type I : IgE (anaphylaxie)
❒❒ Type II : IgC (ADCC et complément)
❒❒ Type III : ICC (complément et inflammation)
❒❒ Type IV : LT CD4 et CD8.
Les 3 premières réponses sont humorales, la dernière (type IV) est cellulaire et va plus
particulièrement nous intéresser.
36
Les manifestations cliniques de cette hypersensibilité sont l’érythème induré, des papules, des
vésicules, un prurit. Les étiologies peuvent être infectieuses (pathogènes intracellulaires résistants
comme des mycobactéries) ou allergiques (eczéma de contact avec les haptènes par exemple,
comme le nickel ou le chrome). Elle a beaucoup insisté sur le nickel et le chrome.
L’hypersensibilité retardée présente deux étapes:
- Une première étape de contact avec l’élément allérgène dite d’induction et qui est
silencieuse
- La deuxième étape est celle de l’expression des lésions (24 à 72h après la première
étape)
On distingue: l'hypersensibilité tuberculinique, l’hypersensibilité de contact et l’hypersensibilité
de granulomateuse (survenant après REcontact)
La maladie cœliaque causée par l’ingestion de gluten, présent dans certaines céréales comme le blé
est à la frontière avec l’auto‑immunité et agit par mécanisme d’hypersensibilité retardée.
B) Exemple tuberculinique
L’exemple type est la réaction induite par le test tuberculinique (le tubertest à faire avant le stage
infirmier pour ceux qui étaient en Paces). Vaccin fait durant l’enfance. Il y a un stock de LT
mémoire. Les LT mémoire arrivent au site de l’injection, produisent des cytokines pour
permettre le recrutement de cellules. Il y a formation d’une papule, d’une induration au niveau de
l’injection. L’IFN-‑γ est très important dans ce processus pour le recrutement des
macrophages et la libération d’autres molécules inflammatoires.
Ces réactions peuvent concerner le tractus respiratoire, digestif, génito-‑‑‑urinaire, des plaies,… La
réponse immunitaire doit normalement être adaptée au niveau de l’agression, selon le nombre de
bactéries et leur virulence. Si l’agression est faible, on utilisera principalement les défenses
naturelles non spécifiques, les défenses spécifiques adaptatives sinon avec une réponse humorale
pour des bactéries extracellulaires, cellulaire pour des bactéries intracellulaires.
Certains pathogènes intracellulaires ont développé des mécanismes d’échappement contre le
système de défense phagocytaire. 4 possibilités :
●
Empêchent la fusion des lysosomes et des phagosomes.
●
Leur paroi a des constituants résistants aux substances contenues dans les
lysosomes.
●
Produisent des enzymes qui inactivent les composés réactifs de l’oxygène/
37
●
S’échappent des phagosomes et prolifèrent au sein du cytoplasme.
Cette persistance du micro-‑‑‑organisme entraîne l’hypersensibilité retardée.
Ces bactéries résistantes sont par exemple les mycobactéries comme mycobacterium tuberculosis
(agent de la tuberculose).
Exemple de la tuberculose
La tuberculose est en augmentation dans les pays du Tiers-‑‑‑Monde avec 3 millions de morts par
an. En France, il y a également une incidence importante (17/100 000). Et des souches
résistantes aux antituberculeux apparaissent. Contamination salivaire. Le bacille est ingéré par
les macrophages mais ils vont y survivre et s’y multiplier. Lors de la lyse du macrophage, les
bacilles vont être libérés, déclenchant une HSR décrite par Kock (1890).
L’infection se déroule en deux phases :
- La phase de sensibilisation dure de 1 à 2 semaines. C’est le 1ier contact avec l’Ag. Le
bacille est ingéré par les macrophages. Il y a présentation de l’Ag par les
macrophages/cellules de Langerhans sur le CMH II. Production d’IL-‑‑‑1, IL-‑‑‑12 et IL-‑‑‑6.
Activation et multiplication clonale de T CD4 helper. Différenciation en T CD4 Th1 (IFN‑‑‑γ +++). Mais le macrophage ne peut pas éliminer complètement la bactérie.
- Vient ensuite la phase effectrice. Lors d’une seconde exposition à l’antigène. Elle est
visible 48 à 72h après le contact avec l’antigène. Les TCD4 Th1 vont produire des cytokines
et des chimiokines, en particulier de l’IFN-‑‑‑γ, activant les macrophages. Prolifération.
Différenciation. Recrutement. Perméabilité vasculaire. On trouve dans les cellules recrutées
5% de cellules spécifiques et beaucoup de non spécifiques. Les macrophages, activés
par l’IFN-‑‑γ vont augmenter leurs molécules de classe II, leurs récépteurs au TNF, leur
quantité de radicaux de l’oxygène et d’oxyde nitriques.
Normalement,
les
macrophages
deviennent alors capables de détruire le
bacille qu’ils ont phagocytés mais dans les
infections persistantes, une stimulation
antigénique prolongée entraîne la
transformation des macrophages en cellules
épithéloïdes (hypersensibilité retardée
granulomateuse). Les cellules épithéloïdes
fusionnent leurs membranes pour créer des
cellules géantes multinucléées avec une
couronne périphériques de lymphocytes et
de fibroblastes. Il y a production
fibroblastique de collagène avec fibrose
tardive + ou – calcifiée. Créant des cavernes.
Notamment
au
niveau
pulmonaire. Dû à l’inefficacité du macrophage à lyser la mycobactérie.
La même suite de réactions est observée dans le cadre de manifestations allergiques
d’hypersensibilité retardée.
38
Rôle des cytokines dans la HSR tuberculinique
C) Hypersensibilité retardée de contact
C’est une hypersensibilité retardée qui fait suite à la réintroduction d’un Ag non protéique donc
non infectieux. Elle est très répandue et souvent liée aux haptènes (Nickel, Chrome). Les haptènes
sont dépourvus de propriétés immunogéniques. Ils se déposent au niveau dermique et sont
absorbés au niveau de la peau. Ils se couplent à des protéines et deviennent ainsi des Ag et donc
immunogène.
Ce modèle d’hypersensibilité retardée de contact peut être mis en évidence, par exemple chez la
souris, en badigeonnant (#topchef) son ventre avec du DNCB. Au premier contact on n’observe
absolument aucune réaction chez la souris. Lorsque, trois semaines plus tard, on lui met du DNCB
au niveau de la patte, elle fait une réaction d’hypersensibilité de contact.
39
Ici, l’étape d’induction désigne la première pénétration de l’haptène au niveau de la peau où il va
être ingéré par les cellules dendritiques présentes au niveau dermique et, soit former des
substances immunogènes avec les peptides de la peau, soit transloquer directement dans le
cytoplasme grâce à leur propriété lipophile et devenir immunogène. La cellule dendritique va
migrer et rencontrer les LT naïfs qu’elle va éduquer à l’Ag. Le LT migre et reste comme un soldat
au niveau de la peau.
A la seconde rencontre avec l’haptène, le TCD8 cytotoxique va directement le reconnaître comme
étranger. Tout se passe ensuite comme d’habitude, on a les mêmes mécanismes.
Il existe des CD4 régulateurs qui vont inhiber la réponse des CD8 cytotoxiques d’où le fait que tout
le monde ne soit pas sensible aux montres en chrome.
40
D)Hypersensibilité granulomateuse
Induite par des Ag persistants au niveau des lésions et qui ne peuvent pas être éliminé par une RI
normale. Cela peut concerner un Ag difficilement ou non phagocytable, ou encore un Ag produit de
façon continue à partir d’un foyer infectieux que l’on arrive pas à traiter.
Ceci conduit à une suractivation puis à une activation altérée du macrophage formant un granulome:
les macrophages présents fusionnent et contiennent une grande quantité de l’Ag. Ils sont ensuite
entourés par des lymphocytes et éventuellement par des fibroblastes. Ce granulome peut entraîner
une fibrose et donc altérer la fonction normale du tissu (on peut avoir des granulomes tuberculeux
au niveau du poumon dans le cas de la tuberculose par exemple.)
Cette HSR est souvent causée par des bactéries intracellulaires comme la Listeria ou le
Mycobacterium tuberculosis. Aussi des infections virales comme la variole ou encore des infections
mycotiques ou parasytaires comme la toxoplasmose
E) La maladie coeliaque
Elle est observée chez des patients génétiquement pré--disposés (95% des patients sont HLA
DQ2 ou HLA DQ8). C’est une réaction à la gliadine qui est désamidé par la transglutaminase tissulaire
et qui peut se lier au HLA DQ2 ou DQ8. Il y a une activation spécifique de cellules CD4
Th1 qui
s’accumulent dans la lamina propria, tuent les cellules épithéliales de la muqueuse via FasL et
produisent de l’IFN-‑‑‑γ (→inflammation). On observe une réaction d’hypersensibilité retardée
avec l’intervention des TCD4 Th1, des TCD8 et de plasmocytes producteurs d’IgA anti-‑‑‑ gliadine.
Cliniquement, on observe des atrophies villositaires et une malabsorption (cassure de la courbe
de croissance,…).
F) HSR et pathologies infectieuses
Certains pathogènes intracellulaires ont développé des mécanismes d’échappement contre le système
de défense phagocytaire :
1) empêchent la fusion des lysosomes et des phagosomes et prolifèrent au sein des
phagosomes
2) ont des constituants de parois R aux substances contenues dans les lysosomes
3) produisent des enzymes qui inactivent O2 et H2O2 (M leprae)
41
4) s’échappent de phagosomes et prolifèrent au sein du cytoplasme
42
Fiche récapitulative
Immunité adaptative
Médiation cellulaire
Médiation humorale
Cytokines
IFN-g, IL-2
IL-4, IL-5, IL-6, IL-13
Médiateurs
NKC, LTc
LB
Voie Th
Th1
Th2
Pathogènes
Virus, bactéries IC, tumeurs
Mécanisme
Lyse cellulaire
Protection extracellulaire
Education lymphocytaire
Interaction TCR-CHM I-peptide => surexpression de B7 → liaison CD28 → LTCD8 ↗
Surexpression des récepteurs à IL-2 grâce aux signaux de co-stimulation CD28 et B7.
Déclenchement de la cytotoxicité
TCD8 se lie à sa cible via les molécules CD2 et FA-1. Il n’a pas besoin de molécule de costimulation pour agir. Les granules cytoplasmiques de TCD8 contiennent différentes substances :
-
Perforine ; crée des pores dans la membrane de la cellule cible
Granzines activent l’apoptose
Granulosyn : propriétés antibactériennes
Induction de l’apoptose
E) : Reconnaissance d’une cellule cible infectée par le complexe TCD8-CMHpeptides
F) : Libération de protéines cytotoxiques des granules lytiques pour
entraîner l’apoptose par fragmentation de l’ADN.
G) : Décrochage du lymphocyte et recyclage de la cellule pour tuer d’autres cibles.
H) : Mort de la cellule cible par apoptose (condensation de la chromatine, perte
de l’intégrité de la membrane cellulaire,…).
43
Production de cytokines
IFN-Υ
TNF-α
Inhibe la réplication virale
↗ expression de CMH I
Active les macrophages
Active et recrute les macrophages
Lymphocytes mémoires : lymphocytes effecteurs dans les tissus périphériques et centraux
dans les organes lymphoïdes secondaires.
Hypersensibilité retardée
Réponse avec des effets « néfastes » qui conduisent à des lésions tissulaires. N’apparaît que
quelques jours après la rencontre avec l’antigène secondaires.
4 types :
•
3 HSR humorales : Type I, IgE (anaphylaxie) ; Type II, IgC (ADCC et complément) ;
Type III, ICC (complément et inflammation)
•
1 HSR cellulaire : Type IV, LT CD4 et CD8.
Les manifestations cliniques : l’érythème induré, des papules, des vésicules, un prurit.
Les étiologies peuvent être infectieuses (mycobactéries) ou allergiques (eczéma de contact
avec les haptènes par exemple, comme le nickel ou le chrome).
2 étapes :
- Induction silencieuse : contact avec l’Ag
- Expression des lésions
Echappement au système phagocytaire :
●
Empêchent la fusion des lysosomes et des phagosomes.
●
Leur paroi a des constituants résistants aux substances contenues dans
les lysosomes.
●
Produisent des enzymes qui inactivent les composés réactifs de
l’oxygène/ eau oxygénée
●
S’échappent des phagosomes et prolifèrent au sein du cytoplasme.
 Persistance du micro-organisme → hypersensibilité retardée.
Tuberculinique : infection en 2 phases : sensibilisation et phase effectrice.
Hypersensibilité retardée de contact
C’est une hypersensibilité retardée qui fait suite à la réintroduction d’un Ag non protéique donc
44
non infectieux.
Hypersensibilité retardée de contact
Induite par des Ag persistants au niveau des lésions et qui ne peuvent pas être éliminé par une
RI normale. Ceci conduit à une suractivation puis à une activation altérée du macrophage
formant un granulome: les macrophages présents fusionnent et contiennent une grande quantité
de l’Ag. Ce granulome peut entraîner une fibrose et donc altérer la fonction normale du tissu.
Maladie cœliaque
C’est une réaction à la gliadine qui est désamidé par la transglutaminase tissulaire et qui peut
se lier au HLA DQ2 ou DQ8. Cliniquement, on observe des atrophies villositaires et une
malabsorption
+++ : la cytotoxicié dépend de la libération des perforines et granzymes et des interactions
FasL/Fas. La majorité des LT CD8 meurent par apoptose mais certains retournent à l’état
quiescent (mémoire).
45
46
UE8 – Physiologie Immunlogique –
Immunologie - Cours n°17
RT : Marie Lapillonne
27/04/2017
RL : Julie Dalibot
Pr. Simon Fillatreau
[email protected]
Plan :
La physiologie des réponses lymphocytaires B (I) :
coopération lymphocyte T - lymphocyte B
Organisation des lymphocytes B dans les organes secondaires : ganglions lymphatiques et
rate
1. Ganglions lymphatiques
2. La rate
Les différentes sous-populations de cellules B
1. Les cellules B folliculaires
2. Cellules B de la zone marginale
Les différents types d’antigènes et leurs modalités d’activation des cellules B
Antigènes T-indépendants de type 1
Antigènes T-indépendants de type 2
Antigènes T-dépendants
Les modalités de l’activation des cellules B par des antigènes contenant des parties
protéiques
1. Dialogue avec les cellules T CD4+
2. Où les cellules TCD4 et les cellules B se rencontrent-elles
3. Comment se rapprochent-elles spécifiquement ?
47
L’activation des cellules B par les TFH : 3 signaux
1.
2.
3.
4.
Premier signal d’activation : la reconnaissance du BCR par l’antigène et la signalisation activée
par l’engagement du BCR
Deuxième signal d’activation : la reconnaissance du BCR par l’antigène et la signalisation
activée par l’engagement du BCR
3ème signal : les cytokines produites par les TFH stimulent les cellules B
Conséquences au finale de cette coopération
Les caractéristiques des cellules T « follicular helper » = TFH
1.
2.
Voie 1 : La réponse extra-folliculaire (commune également dans les immunisations avec les
antigènes T-indépendants)
Voie 2 : La formation de centres germinatifs dans les follicules
La maturation de l’affinité des anticorps : sélection et mutation
1.
2.
3.
Quantitativement
La sélection
Mécanisme de la commutation isotypique des Ig
Critères de définitions des lymphocytes B mémoires
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Caractéristiques générales
Localisation
Durée de vie
Caractéristiques de la réponse induite par les B mémoires
Formes mono- et multi-mériques des différentes immunoglobulines
Importance de la réponse humorale
Propriétés des différents isotypes d’immunoglobulines
BILAN
Abréviations :
LB : lymphocytes B
LT : lymphocytes T
CMH : Complexe Majeur d’Histocompatibilité
TCR : récepteur des cellules T
BCR : récepteur des cellules B
ag : antigène
ac : anticorps
TFH : lymphocytes T Follicular Helper
CFD : cellules folliculaires dendritiques
48
Objectif du cours :
Comprendre les différentes manières dont les cellules B peuvent être activées pour se différencier
en plasmocytes, cellules productrices d’anticorps.
On note par ailleurs, que cette différenciation est associée à un remodelage important de la cellule
avec une augmentation du réticulum endoplasmique qui est associée à une forte augmentation de
la capacité de la cellule à synthétiser et à sécréter des protéines.
Rappel :
Il existe deux voies au sein de l’immunité adaptative : l’immunité humorale et l’immunité cellulaire.
L’immunité cellulaire qui est médiée par les cellules T activées au contact de cellules présentatrices
de l’Ag. Une fois activées, elles acquièrent la capacité de produire des cytokines. Cytokines qui vont
ensuite amener à une activation des macrophages et/ou une fonction cytotoxique pour la
destruction de la cellule infectée.
L’immunité humorale qui est porté par les cellules B activées et dont la marque caractéristique est
la production d’anticorps qui circulent dans le sang. Ces anticorps peuvent directement
neutraliser les pathogènes à leur entrée et par la suite soit favoriser une lyse par activation du
complément ou bien faciliter la capture du pathogène par les phagocytes : neutrophiles,
monocytes macrophages.
Dans ce cours, c’est l’immunité humorale de l’immunité adaptative qui nous intéresse.
Le schéma différencie les deux voies mais il faut savoir que dans la réalité les choses ne sont pas
aussi séparées, en effet on verra plus tard qu’une partie de l’activation des cellules B (immunité
humorale) dépendent des cellules CD4+ helper (immunité cellulaire).
Les LT et LB reconnaissent des types d’antigènes complètement différents.
- Les LB sont les seuls à pouvoir reconnaitre les antigènes solubles. Ils sont par ailleurs capables
de reconnaitre l’ensemble des univers chimiques auxquels les antigènes peuvent appartenir :
49
protéines, lipides, sucres; de plus la structure conformationnelle de l’épitope est primordiale
pour la reconnaissance. La perte de la conformation de cet épitope peut amener à une perte de la
reconnaissance de l’antigène par l’anticorps.
- Les LT ne peuvent pas reconnaitre les antigènes solubles et ont besoin que ces derniers soient
présentés via des molécules du CMH (complexe majeur d’histocomptabilité). La nature chimique
des antigènes est peptidique et son épitope doit être linéaire. Ainsi : Les cellules T reconnaissent
via leur TCR (récepteur des cellules T) des peptides présentés par les molécules du CMH.
I. Organisation des lymphocytes B dans les organes secondaires :
ganglions lymphatiques et rate
1. Ganglions lymphatiques
Les ganglions lymphatiques sont organisés de manière spécifique avec différentes zones : cortex
externe riche en follicules B, cortex interne riche en cellules T et médullaire où peuvent
résider les plasmocytes.
La lymphe arrive via un vaisseau lymphatique afférent dans le sinus (partie extérieure du ganglion)
puis traverse la frontière avec l’intérieure du ganglion. (frontière = surface tapissée de
macrophages particuliers)
Sur une vue d’un ganglion lymphatique par tomographie optique de projection, on voit bien la
compartimentalisation : les follicules avec B = coussinets bombés qui sont vraiment sur la zone
externe. A l’intérieur, il y a le réseau de veinules à endothélium épais où on peut faire rentrer du sang
dans le ganglion.
2. La rate
La rate est compartimentalisée de manière similaire au ganglion lymphatique avec des zones B et
des zones T. Zone B dans laquelle il n’y a quasiment pas de cellules T et inversement.
Dans la pulpe blanche :
- zone T avec des cellules T et des cellules dendritiques
- zone B avec des cellules B folliculaire et des cellules dendritiques folliculaires (qui n’ont rien à voir
avec les cellules dendritiques, elles ne viennent pas de la moelle osseuse mais dérive de cellules stromales et
qui sont à très longue durée de vie)
- zone marginale avec des cellules B particulières (les cellules B de la zone marginale) et une souspopulation particulière des cellules dendritiques. Cette zone est un peu comme le sinus dans les
ganglions lymphatiques : zone où le sang arrive (avec tous les antigènes).
50
Attention !! Ne pas oublier que la rate est un organe systémique et ne fait pas partie du réseau
lymphatique à proprement parlé donc il n’y a pas de vaisseaux lymphatiques afférents ou
efférents.
On retiendra donc que dans la rate il y a une zone marginale où affère le sang VS dans le ganglion
lymphatique, il y a une zone appelé le sinus où affère la lymphe !! Tous deux amènent les antigènes
respectivement à la rate et aux ganglions lymphatiques.
II. Les différentes sous-populations de cellules B
1. Les cellules B folliculaires
- Elles se développent dans la moelle osseuse.
- Ce sont les cellules B principales dans les ganglions lymphatiques. En effet, on ne trouve pas de cellules
B de la zone marginale dans les ganglions lymphatiques.
- Phénotype : IgM+/IgDhigh (le high signifie : exprimé à des taux élevés à la surface de la cellule)
- Ce sont des cellules circulantes : passent de la rate aux ganglions lymphatiques et inversement.
- Elles semblent avoir la plus grande capacité à générer des centres germinatifs, des cellules B
mémoires et des plasmocytes à longue durée de vie qui peuvent résider dans la moelle osseuse.
2. Cellules B de la zone marginale
- Elles se développent aussi dans la moelle osseuse
Ainsi, quand les précurseurs des cellules B naïfs sortent de la moelle osseuse, ils ne sont pas encore
différenciables, c’est une fois arrivés à la rate que la bifurcation se fait : soit en cellules B de la zone
marginale soit en cellules B folliculaires
- Elles sont absentes des ganglions lymphatiques chez la souris (chez l’Homme il semble y avoir des
cellules qui leurs ressemblent mais n’ont pas encore été identifiées)
- Phénotype chez la souris : IgMhigh / IgD- (le moins signifie pas d’IgD à la surface) et représentent 510% des cellules B de la rate. Chez l’Homme, elles garderaient un peu IgD à leurs surfaces.
- Elles sont localisées dans une région spécifique : dans le sinus de la zone marginale de la rate
- Elles participent à des réponses spécifiques : réponses rapides contre les antigènes
bactériens particuliers.
C’est donc une des raisons pour lesquelles les patients splénectomisés sont plus susceptibles
aux infections encapsulées.
- Cellules sessiles chez la souris donc qui ne re-circulent pas dans le sang alors que chez l’Homme,
elles semblent circulantes dans le sang
51
III. Les différents types d’antigènes et leurs modalités d’activation des
cellules B
On a vu, ci-dessus, qu’il existait différentes populations de cellules B, ne réagissant pas de la même
manière à une activation et ne réagissant pas avec les mêmes antigènes, on va donc décrire les
différents
types
d’antigènes.
Il existe 3 types d’antigènes distincts : les antigènes T-indépendants de type 1, les T-indépendants
de type 2 et les T-dépendants.
Les indépendants ont été définis, historiquement, par le fait qu’ils pouvaient induire une activation
des cellules B et une production d’anticorps spécifiques, chez des populations de souris dépourvus
d’un thymus fonctionnel ou dépourvus de cellules T.
Au contrairement les dépendants ont besoin de la présence du thymus, organe dans lequel les
cellules T se développent, pour pouvoir monter une réponse anticorps.
Ils ont donc des propriétés différentes liées à leur nature intrinsèque.
On parlera aussi de leurs modalités d’activation.
1. Antigènes T-indépendants de type 1
a. Caractéristiques
Ce sont des produits microbiens qui activent les récepteurs de la famille Toll (Toll-like receptor,
TLR) (rôle de ces TLR découverts par Jules Hoffman à Strasbourg, Prix Nobel pour ces travaux)
L’activation induite par ces antigènes, à forte dose, est indépendante des BCR (récepteur des cellules
B)
Ces antigènes n’ont pas de mémoire, il s’agit donc d’une réponse momentanée. Il n’y a pas non
plus de maturation de l’affinité du récepteur. (Notion décrite plus tard dans le cours : la spécificité du
récepteur à l’antigène change par l’introduction de mutations somatiques et qui permettent aux cellules B de
reconnaitre, plus spécifiquement encore, l’antigène)
b. Activation des cellules B par les antigènes T-indépendants de type 1 :
A forte concentration : la reconnaissance de l’antigène par le Toll-like receptor suffit pour activer
l’ensemble des cellules indépendamment de leur spécificité antigénique (leur anticorps de surface ne
reconnait pas forcément cet ag) et pourtant elles se multiplieront et se différencieront en plasmocytes
qui sécrèteront leurs anticorps NON spécifiques. Ce qui amène à une réponse polyclonale qui
est observée dans plusieurs maladies infectieuses.
A faible concentration : il y a une synergie entre les signaux fournis par les TCR et les BCR qui fait
que seules les cellules B exprimant un BCR spécifique de l’ag seront activées et se
différencieront en plasmocytes.
C’est la subtilité de ces antigènes : selon la dose de l’ag, la nécessité de signaux différents pour
l’activation des cellules B.
52
2. Antigènes T-indépendants de type 2
a. Caractéristiques
Ce sont des polysaccarides capsulaires.
Propriété essentielle : ce sont des antigènes répétitifs qui peuvent donc activer les cellules B de
manière dépendante et via le récepteur BCR en engageant un grand nombre de BCR.
De même que les type 1, ils n’ont pas de mémoire, ni de maturation de l’affinité (dans la plus part
des cas, sauf exception, il y a des types 2 qui semblent induire une certaine forme de réponses à longue durée de
vie, en recherche encore)
Ils sont localisés à la surface des particules virales.
b. Activation des cellules T-indépendants de type 2 :
Le principe de cette activation est la suivante : grâce à leurs motifs répétés, ils vont pouvoir engager
une réponse avec plusieurs BCR en même temps. Il faut néanmoins que ce soit des polymères
contenant 12 à 16 motifs répétés, espacés de 5 à 10 nm ce qui fait qu’il faut environ 10 à 20 BCR
engagés par une même molécule pour induire une réponse et les amener à se différencier en
plasmocytes et produire des anticorps spécifiques de types IgM, Ig3, Ig1 (en moins forte quantité
pour les 1).
Ex :
- les polysaccarides encapsulés à la surface de Streptococcus pneumonie (bactérie encapsulée)
- la flagelline des bactéries : on voit vraiment la répétition de ses motifs.
Cette réponse semble avoir besoin d’une aide. L’engagement du récepteur ne semble pas suffisant
et les récepteurs des cytokines semblent jouer un rôle important pour faciliter cette réponse. (pas
encore tout à fait clarifié donc pas détaillé dans ce cours)
Comme dit plus haut, ces antigènes n’ont pas de mémoire et induisent une réponse transitoire qui
durera quelques semaines. Cependant, il existe tout de même des vaccins T-indépendants de type
2.
Exemples :
- Pneumovax : 23 polyamides issus de 23 stéréotypes différents de Streptococcus pneumoniae
- Mencevax : tétravalent A, C, W135, Y contre Nesseiria meningitidis
On ne sait pas bien pourquoi certains de ces antigènes sont capables de produire une réponse qui
dure un peu plus longtemps même si moins longtemps que les T-dépendants. Pas de bénéfice en
cas de rappel.
Il faut tout de même noter que ces vaccins ne fonctionnent pas chez l’enfant de moins de 2 ans.
53
3. Antigènes T-dépendants
Ce sont des antigènes avec des parties protéiques qui peuvent donc être à la base de peptides qui
peuvent activer les cellules T (cf. le tableau de la page 2). (C’est à dire qui peuvent être présentés sous
formes de peptides via le CMH des cellules B aux cellules T, les activant et pouvant aller fournir aux cellules B les
signaux dont elles ont besoin pour proliférer, se différencier et survivre surtout).
Cette réponse est T dépendante et est celle à la base de la mémoire et de la constitution des
plasmocytes de longue durée de vie donc celle qui est en priorité dans la constitution de nouveaux
vaccins.
IV. Les modalités de l’activation des cellules B par des antigènes
contenant des parties protéiques
1. Dialogue avec les cellules T CD4+
Les cellules B expriment, non seulement un récepteur à la surface pour détecter les Ag spécifiques
: le BCR, mais expriment aussi d’autres molécules de surface :
- CMH de classe II qui leurs permet d’interagir avec les T CD 4+ (ce sont les rares cellules à avoir
un CMH de classe II)
- Récepteurs aux cytokines qui leurs permet de recevoir et d’intégrer des signaux délivrés par T
CD4+
- molécules de co-stimulation qui permettent aussi un dialogue avec les cellules T
Ainsi les cellules B sont bien équipées pour interagir avec les cellules T lorsque la situation se
présente c’est à dire quand elles présentent via le classe II des peptides aux cellules T qui sont
capables de reconnaitre via leur TCR spécifique de l’antigène.
L’activation des cellules B par des Ag protéiques dépend de cellules T CD4+ helper.
54
Pourquoi la réponse B dépend des cellules T ? Un rôle dans la tolérance ?
Mécanisme :
L’injection d’une protéine purifiée (qui n’a pas de motif permettant une activation T indépendant)
n’induit pas l’activation des cellules B (et donc n’active pas la production d’anticorps spécifiques).
Ceci reflète un défaut d’activation des cellules T CD4+ qui ne peuvent pas aider les cellules B qui en
ont besoin et donc l’activation B est abortive.
Raison pour laquelle le système fonctionne de cette manière :
Le répertoire primaire des immunoglobulines exprimées à la surface des cellules B est généré de
manière aléatoire au cours des réarrangements V, D, J. Malgré les processus de tolérance : délétion,
révision du récepteur et anergie, il y a tout de même des clones auto-réactifs qui persistent en
périphérie. Ainsi si ces cellules sont activées, elles peuvent bien évidemment produire des anticorps
auto-réactifs potentiellement pathogéniques.
OR le fait que l’activation des cellules B soit indexée sur l’activation des CD4 + helper signifie
que toute la tolérance sur les cellules T est transmise aux cellules B.
C’est à dire que :
Si les cellules T sont tolérisées contre un ag n°A, par exemple, même si la cellule B auto-réagit contre
cet ag A, elle ne pourra pas s’activer car elle ne recevra pas l’aide des cellules T spécifiques de l’ag
n°A car celles-ci sont tolérantes.
C'est à dire que le destin d’une cellule B quand elle voit l’ag est dépendant du contexte
d’activation et de la disponibilité des cellules T CD 4 activées ayant acquis des fonctions
spécifiques pour les aider.
Aparté :
Comment la réponse T CD 4 peut être activée et de quoi a-t-elle besoin ?
Si on injecte une protéine seule à un individu, il n’y aura pas de réponse activée, il faut une activation des cellules
présentatrices d’ag. C’est le rôle des adjuvants dans les vaccins et au cours d’infections ce sont les pathogènes
eux-mêmes qui contiennent ces propres signaux de danger.
Une fois ces cellules T activées, elles sont alors capables d’aider les cellules B.
Exemples d’adjuvants
Adjuvants expérimentaux :
- Adjuvant complet de Freund (mycobactérie tuée à la chaleur + huile minéraux)
- oligonucléotides contenant des CpG qui stimulent TLR9
Adjuvants utilisés en vaccination :
- alum (aluminium hydroxide) : immobilise l’antigène + stimule l’inflammasome NLRP3
- squalène (triterpen avec 30 carbons) = MF59 : mécanisme pas très bien élucidé.
2. Où les cellules TCD4 et les cellules B se rencontrent-elles ?
Comment est-ce que ces cellules peuvent se rencontrer ?
En effet, les cellules B spécifiques d’un ag sont rares : fréquence de 1 sur 10-4 sur 10-6. Les LT naïf
spécifiques d’un ag sont, eux aussi, rares : fréquence de 1 sur 10-4 sur 10-8.
Ainsi la probabilité que ces deux cellules spécifiques se rencontrent est très faible. C’est pourquoi
des lieux de rencontre ont été créés.
55
Les organes lymphoïdes secondaires sont ce lieu de rencontre. Dans ces tissus, des
mécanismes précis favorisent l’interaction entre les cellules T et B spécifiques de l’antigène.
Où les cellules B détectent-elles l’antigène dans les organes lymphoïdes secondaires ?
Comment la chorégraphie de l’activation des cellules B et des cellules T les amènent-elles à se
rencontrer ?
Schéma d’un ganglion lymphatique
Au sein du vaisseau lymphatique afférent se balade des Ag de petite taille (< 70 kDa) et de grosse
taille (> 70kDa). Ces antigènes ont différentes possibilités pour rentrer dans le cortex externe où se
trouvent les follicules B.
Les petits ont deux possibilités :
- passer dans des conduits folliculaires où les cellules B peuvent directement les reconnaitre
(conduits constitués de cellules fibroblastiques réticulaires, les cellules B peuvent y introduire
des protusions pour capter les ag y circulant)
- passer
par
les
pores
qui
séparent le
sinus
du
reste
du
ganglion
Les gros n’ont qu’une seule possibilité : passer par des macrophages particuliers
(=macrophages spécifiques de la région sous-capsulaire) situés au niveau de cette zone
frontière. Deux possibilités : soit ils sont transloqués, soit ils sont véhiculés par trancytose, dans
les deux cas ils terminent à l’intérieur du ganglion et rentrent en contact avec les cellules B.
56
Pour la rate, il n’y a pas de connexion à la lymphe, les ag arrivent par le sang et ils sont reconnus
par les cellules B au niveau de la zone marginale.
3. Comment se rapprochent-elles spécifiquement ?
Une fois les cellules B activées, elles vont changer leur expression de molécules de récepteur
aux chimiokines.
En effet, elles augmentent l’expression du récepteur CCR7, récepteur spécifique de la chimiokine
CCL21 produite dans la zone T (et CCL19 qui n’est pas représenté ici) et migrent des follicules vers les
zones T car attirées par ces chimiokines.
De la même manière, certaines cellules T activées par les cellules dendritiques vont exprimer un
récepteur aux chimiokines appelé CXCR5. CXCR5 est aussi exprimé de manière constitutive par les
cellules B. Ce récepteur répond à la chimiokine CXCL13 qui est produite par les cellules folliculaires
dendritiques. Ceci va donc amener les cellules T vers la zone B.
Voilà comment ces cellules très rares dans le répertoire se rencontrent de manière rapide et
efficace après activation.
57
V. L’activation des cellules B par les TFH : 3 signaux
1. Premier signal d’activation : la reconnaissance du BCR par l’antigène et
la signalisation activée par l’engagement du BCR
Le premier signal d’activation des cellules B dans ce mécanisme est un signal qui provient de la
reconnaissance de l’antigène par le BCR. BCR n’a pas lui-même de motif de signalisation mais il
signale en s’associant à deux co-récepteurs Ig-⍺ et Ig-β qui eux contiennent des motifs ITAM :
Immunoreceptor tyrosine-based activation motif = motif d’activation des récepteurs immuns basé sur la
tyrosine.
Et qui eux vont induire après phosphorylation tout un ensemble de cascade de signalisation
impliquant d’autres co-récepteurs (à ne pas connaitre).
Les cascades engendrées permettent plusieurs choses :
- L’activation de facteurs anti-apoptotiques : BCL2, BCLXL, qui favorisent la survie de ces cellules
- L’activation de MyC et de cycline D qui vont permettre de rentrer en cycle cellulaire :
prolifération
- Les cellules se préparent à leur rencontre avec les T CD4+ helper (qui est primordiale car si pas de
helper pas d’activation) : augmentation de l’expression des molécules de co-stimulation CD80
et CD86 + augmentation de l’expression des CMH classe II pour présenter plus
efficacement l’ag + augmentation de leurs récepteurs aux cytokines pour pouvoir capter
les cytokines sécrétées par les T helper.
Schéma de reconnaissance d’un ag par BCR :
1. Le LB naïf se lie à un antigène via le BCR
2. Endocytose avec le BCR et dégradation dans les endolysosomes ce qui produit des peptides et
les ramènent à la surface
3. Présentation des peptides à des cellules T
4. Si reconnaissance via le bon TCR alors formation d’un complexe et dialogue commence
58
2. Deuxième signal : dialogue entre les cellules B et les cellules T CD4+
Follicular Helper (TFH) via des protéines membranaires.
Le
dialogue
est
permis
grâce
à
des
molécules
de
surface :
- les cellules T (activées via TCR) vont exprimer à la surface CD40L (ligand) qui va stimuler CD40 des
cellules B (étape clé : absence de cette interaction fait qu’il n’y a pas de centre germinatif après, rôle non
redondant pour la survie et la prolifération de la cellule)
- CD28 sur la cellule TFH et B7 (CD80/86) sur la B
- ICOS sur TFH et ICOSL sur B
- SAP et SLAM : deux molécules qui permettent de stabiliser cette interaction, stabilisation qui
permet un contact assez long entre les cellules et est aussi essentiel à l’activation des cellules T
(activation qui demande plus de temps que l’activation entre les cellules T et les cellules dendritiques par
exemple, pour dire à quel point elle est longue et la stabilisation importante)
3. Troisième signal : les cytokines produites par les TFH stimulent les
cellules B
Les cytokines produites par les TFH : IL-21 et IL-4 par exemple vont permettre la différenciation
des cellules B et stimuler leur division.
4. Conséquences de cette coopération :
Pour les cellules B :
- survie et prolifération en dépend
- induire la formation de centres germinatifs où il y aura une altération du BCR par un processus
de mutation somatique et de commutation isotopique (sur les gènes codant le BCR). A la fin de leur
passage dans le centre germinatif, elles peuvent devenir soit des B mémoires soit des
plasmocytes.
Interaction non pas unidirectionnelle mais aussi importante pour les T :
-
stimule leur prolifération
fixe leur phénotype
migration vers l’intérieur des follicules
tout en promouvant leur sécrétion de cytosines : IL-4 et IL-21
59
Interaction importante au point où certains immunologistes, pensent que cette interaction joue un
rôle majeur dans la formation des cellules T mémoire également.
VI. Les caractéristiques des cellules T « follicular helper » = TFH
Cellule T particulière distincte d’autres sous-populations des cellules T helper telles que TH1, TH2,
TH17.
Caractérstiques :
- phénotype particulier lié à leur fonction
- molécules de surface : CD4, CXCR5 (récepteur aux chimiokines, qui les distinguent du reste et permet leur
migration aux zone B/T dans les ganglions), ICOS (qui participe directement au dialogue entre T et B), PD1 (molécule inhibitrice qui facilite l’interaction entre T et B)
- expression du facteur transcription BCL6
- absence de facteur de transcription spécifique d’autres sous populations T (T-bet pour TH1, GATA-3
pour TH, RORgt pour TH17, FoxP3 pour les T régulatrices)
- expression de molécules directement impliquées dans l’aide aux cellules B (CD40L, IL-21, IL-4,
BAFF, autres cytokines)
L’interaction entre les cellules B et les cellules TFH à la frontière des organes conduit à deux voies
de développement de la réponse B.
1. Voie 1 : La réponse extra-folliculaire (commune également dans les
immunisations avec les antigènes T-indépendants)
Cellules B prolifèrent et se différencient en plasmocytes et vont se localiser dans les zones extrafolliculaires qui sont ni riches en B ni T. Production d’ac de type plutôt IgM, de faible affinité pour
l’ag. La caractéristique de cette réponse est rapide, 3 jours après l’immunisation/activation de la
réponse immunitaire.
Parmi les premiers signes après une immunisation de la réponse adaptative
2. Voie 2 : La formation de centres germinatifs dans les follicules
Et cette fois-ci spécifiquement activée par des ag-T dépendant, c’est la formation de centres
germinatifs, qui s’initient aussi à la frontière des zones B et T. Les cellules B profilèrent de
manière clonale et très rapide (toutes les 12h) et un grand nombre de fois avant de rentrer
dans un processus de différenciation.
Prolifération dans la zone sombre.
Puis dans la zone claire : où les cellules B ne se divisent plus, elles sont déjà un peu sélectionnées.
De plus, elles sont proches de cellules dendritiques folliculaires qui vont décider de leur destin :
sélection et différenciation
Pour rentrer plus en détails sur le centre germinatif :
1. Quand les cellules B prolifèrent dans le centre germinatif, un processus de mutation
somatique des gènes de l’Ig est mis en place et va permettre aux cellules B d’acquérir de
nouvelles propriétés de reconnaissance de l’Ag. Ces mutations somatiques sont introduites de
manière aléatoire et vont permettre une grande diversité de progéniture créée à partir d’une
seule cellule B.
60
2. Cependant après cette diversité, il y a une phase de sélection : les cellules B qui rentrent dans la
zone claire sont celles ayant le meilleur récepteur à l’Ag, elles ont été sélectionnées. Par exemple :
les BCR mutés ayant perdus la capacité à reconnaitre l’ag meurent par apoptose ; les auto-réactifs qui
contiennent des mutations non-sens ne peuvent plus exprimer BCR et donc meurent de la même manière
3. Seuls celles qui ont le meilleur BCR peuvent recevoir les signaux de survie et devenir soit des
cellules plasmocytaires à longue vie (dans le cours 18) soit des cellules B mémoires de type IgG,
IgA ou IgM.
On observe par ailleurs, qu’on a, à présent, différents isotypes d’Ig : il y a eu non seulement
mutation somatique des gènes des Ig mais aussi commutation isotypique donc la partie
constante des Ig peut changer, elle n’est plus forcément IgM, et peut être : différents types des
IgG, IgA, IgE. C’est donc un remodelage assez fort du gène d’Ig dans les centres germinatifs.
4. Néanmoins, il y a aussi les cellules qui ne connaissent pas de mutation et qui reste des IgM
mémoires.
Ce sont ces plasmocytes à longue durée de vie et mémoire qui sont responsable de l’immunité à
longue durée
Les plasmocytes qui sont générés dans les foyers extra-folliculaires (vue ci-dessus dans la voie 1)
sont eux des plasmocytes à courte durée de vie qui vont mourir au bout de quelques jours, et qui
disparaitront, il n’y a pas de mémoire, c’est une réponse transitoire.
61
VII. La maturation de l’affinité des anticorps : sélection et mutation
1. Quantitativement
Pour qu’une cellule B puisse être à même de recevoir les signaux de survie dont elle a besoin pour
survivre, il faut qu’elle ait une constante de dissociation d’au moins 10-8. Encore une étape de
sélection avant de devenir B mémoires ou plasmocytes à longue durée de vie. Si ce n’est pas le cas,
la cellule meurt par apoptose.
2. La sélection
Lors d’une immunisation, des ag arrivent dans le sang et peuvent être captés par des cellules B via
la réponse extra-folliculaire puis production d’ac qui fixent l’ag.
Ce complexe immun Ag + Ac peut être capté par les cellules folliculaires dendritiques. Une fois
capté, il peut persister jusqu’à une année à la surface des CFD. Ce qui constitue la mémoire des
Ag rencontrés par l’organisme.
Les cellules B, ayant subi ce processus de mutation somatique des gènes des immunoglobulines,
peuvent être amenées à revoir cet Ag (qui les a activée en première place).
Seules les cellules B ayant les meilleures BCR vont pouvoir recapter cet Ag, l’internaliser, le
digérer, donnant naissance à des peptides présentés à la surface des cellules B via CMH II aux
cellules TFH via TCR. Réponse qui fournit aux cellules B les signaux de survie en particulier via
CD40 dont elles ont besoin pour persister.
62
3. Mécanisme de la commutation isotypique des Ig
Les mécanismes de commutation isotypique permettent de passer à d’autres isotypes des IgM tels
que les IgG, IgA et IgE.
Le locus de la chaîne lourde des gènes de Ig comprend :
- une région avec les segments VH, DH et JH
- une région qui code pour la partie constante de Ig par exemple le domaine Cμ et Cδ qui codent
pour IgM et IgD et puis tous les segments qui codent pour IgG1, 2, 3, IgE et IgA.
La commutation isotypique est le processus de combinaison qui permet de rapprocher des
régions et d’éliminer ce qu’il y a entre les deux ce qui permet d’obtenir différents Ig.
En revanche, une fois une région coupé dans le gène des Ig, la cellule ne pourra plus jamais revenir
en arrière et par exemple ne pourra plus exprimer IgG1. (une fois délété, c’est perdu)
Ce processus est fortement influencé par les cytokines de la TFH :
- IFN- γ induit plutôt vers IgG,
- IL-4 vers IgE
- TGFβ vers IgA (Ig spécifique de l’intestin)
Ce processus a lieu grâce à une enzyme particulière : AID = Activation Induced Cytidine
Deaminase, découverte en 1999.
Mécanisme pas très bien connu mais on sait qu’il y a la désamination d’une cytidine transformée
en uracile qui ressemble à un T donc ça introduit des mismatchs entre les doubles brins qui
doivent être réparés par des polymérases qui ont peu de fidélité et donc c’est ça la base de
l’introduction des mutations somatiques.
C’est la même enzyme, AID, qui est à la base de la commutation isotypique.
DONC : S’il n’y a pas AID : toutes les Ig restent des IgM.
Remarques :
Ces différents types isotope d’ac ont des fonctions différentes dont on parlera à la fin du cours.
La commutation est dangereuse car introduire des mutations dans son génome est dangereux.
63
Les deux phases dans la réponse humorale B fournissent différent types de réponse humorale
1ère phase : réponse extra-folliculaire (IgM>>>IgG) : réponse avec des ag T-dépendants ou
indépendants, production rapide d’IgM, 7 jours après immunisation
2ème phase : réponse des centres germinatifs : plus de temps entre 9 à 10 jours, et donc
plasmocytes qui produisent des IgG, sont détectables plus loin dans le temps : 10 j à deux
semaines après immunisation
Exemple de déficience immunitaire associé à une coopération B-T déficiente
Déficience en CD40L : syndrome Hyper-IgM (décrit à l’Hôpital Necker)
Cette maladie est associée à des infections récurrentes des voies respiratoires par des bactéries
pyrogéniques et causées par l’absence d’IgG et IgA. Il peut aussi y avoir des manifestations autoimmunes.
Le traitement est l’injection d’IgG en intraveineuse de manière régulière.
Le partenaire de CD40L peut être touché aussi : c’est CD40 de la cellule T = maladie appelée
déficit HIGM3.
VIII. Critères de définitions des lymphocytes B mémoires
1. Caractéristiques générales
Les cellules B mémoires représentent un des aspects de la mémoire de l’immunité adaptative.
L’autre aspect est celui les plasmocytes à longue durée de vie qui résident dans la moelle osseuse.
Les cellules B mémoires sont caractérisées par :
- Phénotypiquement : elles ont perdu IgD chez l’Homme et elles expriment le marqueur CD27 à
la surface
En cytométrie de flux :
Dans le sang, on voit qu’il y a 60% de cellules B naïves (CD27– c’est à dire pas de CD27 à la surface) et
40% de CD27+.
Au sein des CD27+ mutés, il y a deux populations : celles qui ont IgD+ qui sont les cellules B de la
zone marginale qui recirculent (15%) et celles qui n’ont pas IgD qui sont les LM mémoires (25%).
- Fonctionnellement : elles peuvent se différencier en plasmocyte de manière plus rapide et
clonale après une injection de rappel donc capacité à générer une réponse ac accélérée et de plus
forte amplitude
- Moléculairement : Ils ont des gènes mutés donc expriment des récepteurs de meilleure affinité
pour l’ag donc plus efficace pour le neutraliser ou l’amener aux phagocytes.
2. Localisation
Etude : localisation des cellules B mémoires spécifiques de la vaccine (variole de la vache = ce qui
est utilisé pour vacciner). La variole a, par ailleurs, été dite éradiquée mondialement en 1977.
En regardant la fréquence de ces cellules dans le sang et dans la rate, on se rend compte que la
localisation préférentielle est dans la rate. Par ailleurs, chez des patients splénectomisés, il y a très
peu de cellules dans le sang : ils sont plus sujets à des infections.
64
3. Durée de vie
Ces cellules peuvent avoir une extrêmement longue durée de vie.
Etude de 2002, des chercheurs ont étudié des individus nés entre 1906 et 1916, qui avait subi
l’infection H1N1 Influenza pandemic qui a tué 3% de la population mondial à l’époque. 7 des 8
individus testés avaient des cellules B mémoires contre H1N1 ce qui montre que les cellules B
peuvent survivre jusqu’a 90 ans = propriété ++ particulière
4. Caractéristiques de la réponse induite par les B mémoires
La réponse primaire a un pic de réponse de 7 à 10 jours. Alors que le pic de la réponse secondaire
est entre 3 et 5 jours et avec beaucoup plus de production d’IgG et augmentation forte de
l’affinité de la réponse.
La réponse secondaire, la mémoire, amène une protection bien supérieure contre l’infection.
Mode retenu pour les vaccins bien entendu.
5. Formes mono- et multi-mériques des différentes immunoglobulines
Dans le sang, on peut retrouver différents types d’Ig : IgA sous dimérique, IgG sous forme monomérique, IgM sous pentamérique.
6. Importance de la réponse humorale
Ces Ac permettent de neutraliser les pathogènes de différentes manières :
- neutraliser les virus, bactéries ou toxines en les recouvrant
- opsoniser et favoriser leur phagocytose par les phagocytes tels les neutrophiles
- activation du complément qui va lyser les pathogènes lui-même
- induire une activité cytototoxique par les cellules NK qui vont tuer les cellules cibles
7. Propriétés des différents isotypes d’immunoglobulines
La propriété des Ig est fortement liée à l’isotope qu’elle exprime.
Par exmeple, les demi-vies ne sont pas les mêmes, l’activation des compléments est favorisée par
certains plus que d’autres, de même pour le transfert placentaire.
Les demi-vies varient beaucoup, par exemple : IgG1 a une demi-vie de 21 jours et IgE a une demivie à 2 jours.
L’activation des compléments est plus ou moins associée à des Ig particuliers : IgM, IgG3, IgG1
sont ceux qui la favorise le plus.
Le transfert placentaire est surtout favorisé par : IgG1, IgG3
La liaison aux mastocytes et basophiles est surtout de la caractéristique de l’IgE dont sa
caractéristique est de répondre aux allergies.
BILAN : Signaux de l’activation des LB
➤ 1er signal : activation du BCR par son antigène
Favorise survie et prolifération du LB, mais insuffisant pour l’activer
65
Déclenche le dialogue avec le TFH : présentation Ag/CMH II (stimule TCR), co-stimulation
(B7/CD28)
➤ 2ème signal : dialogue membranaire entre LB et TFH
CMH II-p/TCR ; B7/CD28 ; CD40/CD40L
➤ 3ème signal : sécrétion de cytokines par le TFH
IL-4 et IL-21
BILAN : Etapes et lieux de la réponse T-dépendante
☞ La collaboration T-B s’initie à la frontière des zones T/B dans les organes lymphoïdes
secondaires
Rôle des changements coordonnés d’expression des récepteurs de chimiokines (CXCR5/CXCL13
; CCR7/CCL21)
☞ 1ère phase = réponse extrafolliculaire
Prolifération + différenciation en plasmocytes et sécrétions d’anticorps
☞ 2ème phase = réaction de centre germinatif
Prolifération + commutation isotypique + maturation d’affinité + différentiation en LB mémoire
et en plasmocytes à longue durée de vie
66
Fiche récapitulative
- Organisation du ganglion lymphatique : cortex externe riche en follicules B, cortex interne riche
en LT, médullaire riche en plasmocytes
- Organisation de la rate : dans la pulpe blanche : zone T riche en LT et cellules dendritiques, zone
B riche en LB et cellules dendritiques folliculaires, zone marginale riche en cellules B spécifiques
- Sous populations de cellules B :
Cellules B folliculaires : génèrent des centres germinatifs, circulantes, phénotype IgM+/IgDhigh
Cellules B de la zone marginale : localisées, phénotype IgMhigh/IgD-, circulantes chez l’Homme
- 3 types d’Ag :
Ag T-indépendants type 1 : TLR activé par des produits microbiens, indépendamment des BCR.
Pas de mémoire, pas de maturation de l’affinité du récepteur.
A forte concentration, l’activation des cellules B par ces Ag permet la sécrétion d’Ac non spécifiques,
donc une réponse polyclonale.
Ag T-indépendants type 2 : ce sont des polysaccharides capsulaires, Ag répétitifs, dépendants des
BCR. Pas de mémoire, pas de maturation de l’affinité. Vaccins utilisant ces Ag : Pneumovax et
Mencevax (ne fonctionnent pas chez l’enfant de moins de 2 ans)
Ag T-dépendants : Possèdent une partie protéique. Entraine une réponse à la base de la mémoire
(donc cible prioritaire pour les vaccins).
- Activation des LB par des Ag : Les cellules B expriment : les BCR, Le CMH II, des récepteurs aux
chimiokines et des molécules de co-stimulation
L’activation des cellules B est dépendante du contexte d’activation et de la disponibilité des T CD
4+ activés
Les cellules TCD4 et les cellules B se rencontrent dans les organes lymphoïdes secondaires.
Dans le ganglion, les Ag de petites tailles peuvent passer du vaisseau lymphatique au cortex externe
par des conduits folliculaires ou des pores, les gros Ag doivent utiliser les macrophages spécifiques
de la région sous capsulaire (translocation ou transcytose).
Dans la rate, les Ag arrivent par le sang.
Rencontre T/B : ↗ CCR7 dans le LB actif migration du LB vers la zone T
↗ CXCR5 dans le LT actif  migration du LT vers la zone B
- Activation des LB par les TFH : a) Reconnaissance du BCR par l’Ag
b) Protéines membranaires pour la liaison cellules B/TFH
c) Cytokines (IL-21 et IL-4) stimulant les cellules B
- TFH : Exprime des molécules de surface (CD4, CXCR5, ICOS, PD-1), le FT BCL-6, des molécules d’aide
aux LB (CD40L)
Interaction cellule B/TFH  voie 1 (extra folliculaire) ou voie 2 (formation de centres germinatifs
dans les follicules, par les Ag T-dépendants)
- Maturation de l’affinité des Ac : Sélection des cellules B : elle doit avoir une constante de
différenciation d’au moins 10-8, porter des BCR des meilleure affinité pour l’Ag.
67
Commutation isotypique : pour obtenir de nouveaux Ig, irréversible. Consiste à rapprocher 2
régions d’un gène codant pour un Ig et de couper ce qu’il y a entre les deux. Permise par l’enzyme
AID (activation induced cytidine deaminase)
- Les cellules B mémoires : Pas IgD, expriment CD27 à la surface, différenciables des autres cellules
B par cytométrie de flux.
Plus efficaces pour neutraliser l’Ag, peuvent se différencier plus rapidement en plasmocytes, par
rapport aux autres cellules B.
Localisées dans la rate, longue durée de vie.
68
UE 8 –Immunologie n°18
28/04/2017
Simon Fillatreau
[email protected]
RT : Camille Lavril
RL : Donatien Fouche
Les plasmocytes et les maladies auto-immunes
Plan :
I.
La découverte de l’immunité humorale spécifique
A. La sérothérapie
B. Les plasmocytes
II.
Stratégies pour cibler les plasmablastes et les plasmocytes
A. Stratégie n°1 : déplétion des cellules B
B. Stratégie n°2 : déplétion des plasmablastes et plasmocytes
C. Stratégie n°3 : cibler la niche des plasmocytes à longue durée de vie
Abréviations :
-Ac : anticorps
-Ag : antigène
-CPA : cellule présentatrice d’antigène
Mot du RT : Nouveau cours de cette année qui s’appuie sur beaucoup d’exemples. C’est un cours
qui n’est pas très long et pas très compliqué dans l’ensemble ! Bon courage ☺
Dernier cours sur l’immunité lymphatique humorale.
69
I. La découverte de l’immunité humorale spécifique
A. La sérothérapie
La découverte de l’immunité humorale spécifique date de décembre 1890, à Berlin par deux
chercheurs : Behring et Kitasato.
Expérience : ils ont immunisé des lapins d’un tétanos atténué en les vaccinant puis prélevé leur
sérum et l’ont transféré à des cochons d’inde immunologiquement naïfs, ayant également reçu une
injection de tétanos pathogénique.
Observation : cochon d’inde protégés du tétanos pathogéniques grâce au sérum de lapin. C’est
une protection spécifique et également efficace sur des cochons d’inde ayant déjà été infectés par
le tétanos pathogénique.
Premier essai clinique de sérothérapie :
A Berlin en 1893 (3ans après la découverte de l’efficacité de la sérothérapie chez l’animal) : sérum de
cheval, infecté par la diphtérie.
Résultats cliniques : tous les patients traités 1 jour après la détection de la maladie ont été guéris
et pour ceux traités 5jours après la détection de la maladie : 56% de protection.
Récompensé par le 1er prix Nobel de médecine pour la sérothérapie en 1901.
Tout ceci montre le pouvoir de l’immunité humorale, par un simple transfert de sérum on
pouvait déjà protégés des milliers de personnes contre certaines maladies.
B. Les plasmocytes
Les plasmocytes (cellules productrices d’Ac) ont été découverts après l’immunité humorale, en
1948, ils ont été identifiés sur la base de coupes histologiques. Coupe de rate de lapin colorée par
de l’Unna-Pappenheim (marquage de l’ARNm), permet d’identifier des grappes de cellules
beaucoup plus foncées que les autres : cellules avec une synthèse protéique beaucoup plus
importante que les autres cellules, ces cellules sont les plasmocytes.
Les plasmocytes ont l’activité protéique la plus importante parmi les cellules
immunitaires.
Après infection par un virus LCMV, on observe une persistance de l’immunité humorale qui est
en fait due à une persistance de plasmocytes producteurs d’Ac, qui s’accumulent d’abord dans
la rate puis dans la moelle osseuse.
Base de la découverte des plasmocytes à longue durée de vie, pilier de la réponse vaccinale.
Dans la moelle osseuse, ces plasmocytes ne sont pas répartis de façon aléatoire, il existe des
contacts particuliers avec d’autres cellules :
-avec les cellules stromales : 80% des plasmocytes de la moelle osseuse sont en contact direct
avec une cellule stromale. Partenariat entre UN plasmocyte et UNE cellule stromale (pas plusieurs
plasmocytes sur une cellule stromale).
-avec les éosinophiles : 15-20% des plasmocytes sont en contact avec les éosinophiles
/!\ Pas de contact des plasmocytes entre eux, ils sont distribués de manière individuelle sur
l’ensemble de la moelle osseuse.
Les niches dans lesquelles se situent les plasmocytes ont des compositions cellulaires différentes,
avec à la base une cellule stromale et autour d’autres cellules accessoires telles que les éosinophiles.
70
Ces cellules de l’environnement fournissent les signaux qui permettent de garder les
plasmocytes en vie pour une longue durée (ce n’est pas une propriété intrinsèque des
plasmocytes, si ces derniers sont retirés de leur niche ils meurent en 24-48h). Les éosinophiles
sécrètent des facteurs de survie indispensables à la survie des plasmocytes, telle que la cytokine
APRIL (les mégacaryocytes en sécrètent aussi).
Durée de vie de l’immunité humorale spécifique :
Très importante pour la vaccination, car va déterminer la durée de vie d’un vaccin et à quelle
fréquence il faudra revacciner un individu.
Quand on suit le taux sérique d’Ac spécifiques de la variole on calcule une ½ vie de 90ans. Pour la
rougeole, on arrive à une ½ vie de 3000ans. Cela montre que les plasmocytes, qui sont des cellules
actives (produisent des Ac), peuvent rester sans se diviser dans la moelle osseuse pendant des
durées infinies. Mais d’autres vaccins protéiques comme le tétanos et la diphtérie ont une survie de
11 ou 20ans  hétérogénéité entre les vaccins.
Auto anticorps :
Paul Ehrlich en Allemagne, a postulé qu’il y avait des Ac dirigés contre les Ag du corps (horror
autotoxicus) et donc qui pouvaient être à l’origine de maladies auto-immunes.
Rappel : synthèse de la chorégraphie de la réponse humorale :
Les cellules B se développent dans la moelle osseuse avec une hiérarchie de développement, puis
elles passent dans le sang : cellules B dans la zone marginale ou dans la zone folliculaire. Ces cellules
peuvent ensuite être activées : on obtient des plasmocytes à courte durée de vie. Au niveau de la
zone folliculaire, on aura également des cellules B mémoires et des plasmocytes à longue durée de
vie.
On n’en parlera pas dans ce cours mais il existe des plasmocytes présents au niveau des tissus
inflammés qui sont maintenus en vie grâce à l’inflammation. A différencier des plasmocytes de la
moelle osseuse qui persistent indépendamment de l’inflammation.
71
II. Stratégies pour cibler les plasmablastes et les plasmocytes
Trois stratégies thérapeutiques ont été développées.
A. Stratégie n°1 : déplétion des cellules B
Utilisation d’un Ac anti CD20, le Rituximab qui élimine directement les cellules B (naïves et
activées) et indirectement les plasmablastes et les plasmocytes à courte durée de vie (sans cellules
B on ne peut pas générer de plasmablastes ni de plasmocytes).
/!\ Ne touche PAS les plasmocytes à longue durée de vie.
72
Vascularites à ANCA :
Patients traités avec le Rituximab : on observe une forte réduction du taux d’auto Ac responsables
de la maladie. On en déduit que ce sont des cellules à courte durée de vie qui produisent ces Ac.
De plus le Rituximab stabilise les patients en rémission, pas de rechute de la maladie.
Succès du Rituximab dans les vascularites à ANCA.
Lupus :
Maladie associée à une accumulation de plasmablastes, le marquage CD20 montre une
accumulation de plasmablastes dans le sang du patient, cellules qu’on ne retrouve habituellement
pas dans le sang d’un individu sain.
De plus on remarque que l’accumulation de plasmablastes est en corrélation avec la sévérité de la
maladie.
Traitement avec le Rituximab des patients lupiques : déplétion importante des cellules B, mais
réduit très faiblement les taux d’auto-Ac anti-dsDNA (Ac caractéristiques du Lupus).
Echec du Rituximab dans le lupus, hypothèse : les plasmocytes à longue durée de vie sont une
source importante d’auto Ac pathogéniques.
Quelques marqueurs :
-CD27 : permet de distinguer les cellules mémoires des cellules naïves.
-HLA DR : permet de distinguer les plasmocytes à courte durée de vie (HLA DR+) des plasmocytes
à longue durée de vie (HLA DR -)
B. Stratégie n°2 : éliminer directement les plasmablastes et les
plasmocytes
Deux stratégies thérapeutiques.
73
i. La transplantation hématopoïétique autologue
Traitement du lupus :
Patients traités par un traitement immuno-abatteur. Au départ, on trouve environ 1% de
plasmocytes à longue durée de vie dans la moelle osseuse de ces patients. Après 1mois de
traitement, disparition de ces plasmocytes à longue durée de vie, mais également perte des Ac
des vaccins anti tétanos et anti rougeole, patients qui doivent être revaccinés.
Effet clinique du traitement : possible rémission complète du lupus grâce à une élimination de la
mémoire pathologique du système immunitaire, qui inclue les plasmocytes à longue durée
de vie.
ii. Inhibiteurs du protéasome
Du fait de leur production importante de protéines, les plasmocytes sont dépendants du
protéasome.
Essai réalisé sur des patients lupiques :
Patients tous réfractaires aux traitements immunosuppresseurs, sont traités par un inhibiteur
du protéasome (bortezomib). On observe une diminution du taux d’auto Ac anti-dsDNA et une
élimination des plasmocytes à longue durée de vie de la moelle osseuse. Après ce traitement
par les inhibiteurs du protéasome, tous les patients sont redevenus sensibles aux traitements
immunosuppresseurs classiques. On suppose donc que les plasmocytes à longue durée de vie de
la moelle osseuse sont responsables de cette résistance des patients aux traitements
immunosuppresseurs classiques.
 Conclusion :
-les approches thérapeutiques qui ciblent les plasmocytes à longue durée de vie permettent de
réduire les taux d’auto Ac tel que anti-dsDNA et d’améliorer le lupus.
-ces deux approches sont associées à des toxicités importantes.
74
C. Stratégie n°3 : cibler spécifiquement la niche des plasmocytes à
longue durée de vie
Ceci revient à cibler les facteurs de survie, tel que APRIL.
Atacicept :
Testé pour le lupus. Quand tous les patients étaient considérés, diminution du taux d’Ac anti-dsDNA
mais pas d’effet bénéfique global pour le lupus. Quand les patients sont catégorisés en fonction
du taux d’APRIL et de BAFF (cytokines permettant la survie des plasmocytes pendant de longues
durées) circulant dans le sang, on observe chez les patients lupiques avec un fort taux, une
amélioration de la maladie qui est proportionnelle à la dose d’Atacicept utilisée.
Testé dans la sclérose en plaques, dans l’idée que l’Atacicept aller éliminer les plasmocytes qui
produisent des auto Ac et donc une amélioration de la maladie. Mais s’est produit le contraire :
exacerbation de la maladie.
 Pourquoi le traitement par Atacicept a-t-il induit une aggravation de la sclérose en plaques ?
Les cellules B ont aussi une fonction régulatrice par la production de cytokines, comme l’IL 10
(cytokine anti inflammatoire), elles peuvent donc arrêter complètement un épisode inflammatoire
causé par les cellules T pro inflammatoires.
Chez les patients atteints de sclérose en plaques, la production d’IL 10 par les cellules B est
diminuée, ce qui suggère que la fonction anti inflammatoire de ces cellules B est réduite.
Quand on regarde la production d’IL 10 par les cellules B de patients atteints de sclérose en plaques
ET infectés par des helminths (vers parasites), on observe que cette production d’IL 10 est rétablie.
On observe ainsi une amélioration nette de l’évolution de la maladie qui est associée à une
amélioration de la fonction régulatrice des cellules B.
Aujourd’hui on sait que les sous populations de plasmocytes qui produisent de l’IL 10 et de l’IL 35
sont éliminées après traitement par Atacicept, ce qui pourrait expliquer l’exacerbation de la
maladie après ce traitement.
75
L’IL 35 est une cytokine de la famille de l’IL 12, famille qui comporte 4membres :
-IL 12 : hétérodimère formé de p35 et p40. Stimule les réponses Th1
-IL 23 : hétérodimère formé de p19 et p40. Stimule les réponses Th17
-IL 35 : hétérodimère formé de p35 et Ebi3
-IL 27 : hétérodimère formé de p28 et Ebi3
IL 35 et IL 27 ont des fonctions régulatrices permettant de supprimer les réponses immunitaires.
Ainsi les plasmocytes produisant de l’IL 35 peuvent supprimer la réponse inflammatoire.
Chez l’homme on retrouve des cellules B engagées dans la voie plasmocytaire, qui sont susceptibles
d’exprimer IL 35 et donc d’avoir un rôle anti inflammatoire.
Conclusion :
-La déplétion des cellules B est une approche efficace dans les maladies impliquant les
plasmocytes à courte durée de vie (vascularites à ANCA), et dans les maladies causées par les
cellules T pro inflammatoires quand les cellules B sont des CPA essentielles pour cette réponse T
pathogénique.
-Les plasmocytes à longue durée de vie semblent être impliqués dans la résistance de certaines
maladies auto-immunes aux traitements immunosuppresseurs et au Rituximab (lupus).
-Aujourd’hui il n’y a pas d’approche permettant d’éliminer les plasmocytes à longue durée de vie
sans effets secondaires importants.
-La déplétion des plasmocytes régulateurs peut avoir un effet contre-productif, car ces
plasmocytes ont un effet protecteur en limitant l’inflammation.
Aujourd’hui il y a un besoin de nouvelles thérapies qui ciblent de nouvelles fonctions des cellules B
et des plasmocytes, qui sont liées à leur production de cytokines et à leur fonction de CPA.
76
Fiche récapitulative
•Concernant la sérothérapie, un simple transfert de sérum permet de guérir complètement une
maladie.
•Les plasmocytes ont été découverts après l’immunité humorale (plasmocyte= cellule
productrice d’Ac), ils ont également l’activité protéique la plus importantes parmi les cellules
immunitaires.
•Les plasmocytes ont des contacts privilégiés avec certains types cellulaires dans la moelle
osseuse au sein des niches comme les cellules stromales (80% des plasmocytes au contact des
cellules stromales), les cellules éosinophiles. Il n’y a pas de contact entre les plasmocytes.
•Les plasmocytes peuvent avoir des durée de vie dans la moelle osseuse extrêmement variable
(ex rougeole= demi vie de 3000 ans, 90 ans pour la variole) ceci explique que certains vaccins
doivent être renouvelés.
•Paul Ehrlich en Allemagne, a postulé qu’il y avait des Ac dirigés contre les Ag du corps (horror
autotoxicus) et donc qui pouvaient être à l’origine de maladies auto-immunes.
•3 stratégies thérapeutiques:
- déplétion des cellules B (seulement les B naïves et activées, ne touche pas les plasmocytes à
longue durée de vie).
- déplétion des plasmablastes et plasmocytes (par transplantation hématopoïétique ou
inhibiteurs du protéasome).
-cibler la niche des plasmocytes à longue durée de vie.
•Quelques marqueurs :
-CD27 : permet de distinguer les cellules mémoires des cellules naïves.
-HLA DR : permet de distinguer les plasmocytes à courte durée de vie (HLA DR+) des plasmocytes
à longue durée de vie (HLA DR -)
•Les cellules B ont aussi une fonction régulatrice par la production de cytokines, comme l’IL 10
(cytokine anti inflammatoire), elles peuvent donc arrêter complètement un épisode
inflammatoire causé par les cellules T pro inflammatoires.
•Les sous populations de plasmocytes qui produisent de l’IL 10 et de l’IL 35 sont éliminées après
traitement par Atacicept, ce qui pourrait expliquer l’exacerbation de la maladie après ce
traitement.
•L’IL 35 est une cytokine de la famille de l’IL 12, famille qui comporte 4 membres: IL-12, IL-23,
IL27, IL-35.
•IL 35 et IL 27 ont des fonctions régulatrices permettant de supprimer les réponses immunitaires.
Ainsi les plasmocytes produisant de l’IL 35 peuvent supprimer la réponse inflammatoire.
•Chez les patients atteints de sclérose en plaques, la production d’IL 10 par les cellules B est
diminuée, donc la fonction anti inflammatoire est semble-t-il réduite.
77
•La déplétion des cellules B est une approche efficace dans les maladies impliquant les
plasmocytes à courte durée de vie (vascularites à ANCA), et dans les maladies causées par les
cellules T pro inflammatoires quand les cellules B sont des CPA essentielles pour cette réponse T
pathogénique.
•Les plasmocytes à longue durée de vie semblent être impliqués dans la résistance de certaines
maladies auto-immunes aux traitements immunosuppresseurs et au rituximab (ex lupus).
•Aujourd’hui il n’y a pas d’approche permettant d’éliminer les plasmocytes à longue durée de vie
sans effets secondaires importants.
•La déplétion des plasmocytes régulateurs peut avoir un effet contre-productif, car ces
plasmocytes ont un effet protecteur en limitant l’inflammation.
•Aujourd’hui il y a un besoin de nouvelles thérapies qui ciblent de nouvelles fonctions des cellules
B et des plasmocytes, qui sont liées à leur production de cytokines et à leur fonction de CPA.
78
UE8 –HEMATOLOGIE - cours n°5
21 Avril 2017
Anne-Marie FISCHER
RT : Damien JEUNE
RL : Aude CLEMENCIN
Cibles et mécanismes d'action des anticoagulants et
des
fibrinolytiques
Plan
:
I.
Introduction
II.
Les anticoagulants
1)
L'héparine et ses dérivés
2)
Les anti-vitamines K
3)
Les anticoagulants oraux directs
III.
Les fibrinolytiques
1)
Les indications
IV.
Conclusion
(ou thrombolytiques)
Abréviations : AVK
: Anti‑Vitamine K
HNF: Heparine non fractionnée
HBPM : Heparine de Bas Poids Moléculaire
Mot du RT : La prof a dit qu'elle voulait que l'on retienne les choses importantes comme les
mécanismes d'action mais que les noms des médicaments, etc. ne sont pas très importants. En fait
cette annee vous devez retenir surtout les noms des grandes classes de medicaments et peut-etre le
nom des AOD : HNF,HBPM ,Pentasaccharide, AVK,AOD anti IIa (Dabigatran ),AOD anti Xa
(Rivaroxaban et Apixaban )idem pour les noms des medicaments interferrants avec les
anticoagulants : Tout ce qui est à retenir est dans le référentiel !! Bon courage :)
79
I. Introduction
Les anticoagulants sont largement utilisés dans la médecine aujourd'hui, notamment chez les
sujets âgés. Ils présentent cependant un risque hémorragique majeur, c'est pourquoi il faut bien
apprendre à les manier et à connaître leurs modes d'action.
Il existe différents types de médicaments anti‑thrombotiques :
‑ Les antiagrégants plaquettaires, qui vont inhiber les plaquettes (non abordés aujourd’hui),
comme l'aspirine. La partie de l’hémostase liée aux plaquettes est appelée hémostase primaire.
‑Les anticoagulants, qui vont inhiber la production de thrombine, ou bien agir directement
sur la thrombine.
Ce sont eux qui vont nous intéresser aujourd’hui !
‑Les fibrinolytiques, qui détruisent les molécules de fibrine. On les utilise plus rarement,
seulement à la phase aiguë de l'infarctus du myocarde, ou lors de l'embolie pulmonaire nottament
dans les services de réanimation.
Les plaquettes et les facteurs de coagulation vont entrainer l’activation de la coagulation et la
formation de thrombine, enzyme clé de la coagulation. Elle transforme le fibrinogène en fibrine.
Principales indications des anticoagulants :
•
Prévention de l’accident vasculaire cérébral (AVC) et de l’embolie systémique (ES) chez les
patients présentant une fibrillation auriculaire non‑valvulaire
•
La maladie thromboembolique veineuse (en effet les thromboses artérielles sont causées
par les plaquettes et ne sont donc pas traitées principalement ou uniquement par les
anticoagulants) qui peut donner une embolie pulmonaire si le caillot migre :
‑ Traitement préventif (en médecine, en chirurgie)
‑ Traitement curatif (à la phase aiguë de la maladie, ou en prévention de récidives)
•
Indications cardiologiques :
‑ Traitement de l’infarctus du myocarde aigu, en association avec un traitement thrombolytique,
chez les patients éligibles ou non à une angioplastie coronaire secondaire
‑Traitement de
l'angor instable et de l'infarctus du myocarde sans onde Q à la phase aiguë, en association avec
l'aspirine.
80
‑ Valves cardiaques mécaniques
Remarque : L’exposition aux anticoagulants augmente avec l’âge : 13,3% des sujets âgés de 65 ans et
plus ont été exposés au moins une fois à un anticoagulant en 2011.
On va utiliser plusieurs cibles différentes et plusieurs modes d'administration, en fonction de la
maladie à traiter.
II) Les anticoagulants
1. Les dérivés hépariniques
C’est un produit d’origine
naturelle ,enchainement de sucres extrait à partir de muqueuse
intestinale de porc (ce ne sont donc pas des molécules de synthèse sauf le pentasaccharide ). Il
existe donc des risques de contamination (allergies, etc.).
81
Tout d'abord, on a eu recours au HNF (Héparines Non Fractionnées). Celles‑ci peuvent être sous
forme IV ou bien SC. Elles ont un poids moléculaire de 2 à 30 kDa, avec une moyenne de15kDA.
Les chaines polysaccharidiques actives contiennent chacune une structure de base,
enchainement de 5 sucres , le pentasaccharide, qui permet l'efficacité des héparines.
On a ensuite fractionné ces HNF en chaînes plus courtes, par dépolymérisation chimique ou
digestion enzymatique, pour obtenir de HBPM: Héparines de bas poids moléculaire (<8 kDa).
Enfin, on a pu synthetiser le pentasaccharide, structure de base de 1728 Da.
a. Mécanisme d'action
Le pentasaccharide, présent chez la plupart des dérivés hépariniques, va leur permettre de se
fixer sur l'antithrombine (AT), qui elle même va se lier aux facteurs de coagulation IIa (= la
thrombine) et Xa et les inactiver : ce sont donc des anticoagulants indirects, contrairement aux
nouveaux anticoagulants directs, que nous verrons plus tard. (Si le pentasaccaride est absent le
dérivé héparinique est inefficace). En se liant à l'AT, le pentasaccaride modifie la conformation de
l'AT, ce qui augmente par mille son efficacité, et donc l'inactivation des facteurs de coagulation.
L’héparine potentialise donc les effets de l'antithrombine.
82
Le pentasaccharide est donc essentiel et suffisant pour fixer l’AT et ainsi inhiber le F Xa (car
l’héparine n’a pas besoin de se lier au FXa pour l’inhiber ) ; mais il faut au moins 16 sucres (chaines
suffisamment longues: > 5400 Da) pour inhiber le facteur IIa . En effet le facteur IIa ne pourra
etre inhibé que si l’héparine se lie à la fois au facteur IIa et à l’AT. C’est pourquoi l’HNF inhibe à la
fois Xa et IIa alors que l’HBPM qui a une chaîne beaucoup plus courte inhibe essentiellement le Xa
(seulement petite action anti IIa).
Il n’est pas plus intéressant pour la thérapeutique d’inhiber spécifiquement l’une ou l’autre. Ce sont
en fin de compte leurs propriétés pharmacocinétiques qui rendent les HBPM intéressantes: une
ou2 injection sous cutanée par jour (HBPM ) est plus pratique qu’une perfusion IV ou 2 à 3
injections SC (HNF ). Les différents dérivés hépariniques diffèrent par leur poids moléculaire, mais
aussi par leur rapport anti‑Xa/anti‑IIa. Thérapeutiquement parlant ce rapport n’est pas très
important ; seule la pharmacocinétique compte réellement.
83
=> Ce qui a
et demi‑vie).
fait le succès des HBPM sont leurs propriétés pharmacocinétiques (biodisponibilité
b. Pharmacocinétique
A cause de sa demie vie l’héparine NF est peu utilisée sauf quand on veut une action de courte durée.
Par exemple avant une intervention chirurgicale ou un accouchement…
84
Le Fondaparinux (pentasaccharide ) a une élimination exclusivement rénale ce qui limite son
utilisation chez le sujet âgé (insuffisance rénale) et n’a pas d’antidote contrairement à l’héparine
NF qui a la protamine et l’HBPM en a un partiel. HBPM et Fondaparinux: pas de surveillance
nécessaire, administration en fonction du poids, contrairement à l’héparine NF qui nécessite une
surveillance accrue et des adaptations fréquentes de posologie.
L’héparine
non fractionné est donc surtout utilisée chez les patients qui ont une insuffisance
rénale, car elle a une élimination par liaison à la cellule endothéliale en premier lieu ( puis rénale
si on augmente la dose) contrairement à l’HBPM et le Fondaparinux qui ont une élimination
exclusivemnt rénale. En l’absence d’insuffisance rénale les HBPM sont les plus utilisées.
2. Les Anti‑Vitamine K
a) Mécanisme d'action
Les AVK, administrés par voie orale, sont utilisés en relais des héparines qui ont une action
immédiate. Ils inhibent le cycle
de régénération de la vitamine K au niveau de l’hépatocyte,
ce qui entraîne une diminution de l'activité biologique des facteurs vitamine K dépendants
:
- facteurs II (Prothrombine)
‑ X (Stuart)
‑ VII (Proconvertine)
‑ IX (Anti‑hémophilique B)
85
Les facteurs vitamine K dépendants ont dans leur partie NH2 terminale un acide glutamique qui
grâce à l’action d’une carboxylase vont avoir un deuxième radical COO- . Ce qui donne des acides
bicarboxylé. Cela permet de fixer le calcium qui s’amarre aux phospholipides chargés
négativement de la membrane plaquettaire et de lancer la cascade de coagulation…

Il faut donc une carboxylase qui a comme coenzyme la vitamine K, elle est donc
indispensable. Pour avoir une vitamine K active il faut qu’elle soit réduite. Et c’est à ce niveau
qu’agissent les anti vitamines K.
Les AVK inhibent le cycle de réduction de la vitamine
K. Les AVK agissent sur les enzymes de réduction de
la vitamine K à 2 niveaux:
‑ Vitamine K époxyréductase
‑ Vitamine K réductase
b) Précaution d'emploi
Les AVK vont entraîner une diminution de synthèse sous forme
active des différents facteurs de coagulation vitamine-K
dépendants, mais avec une cinétique différente. Ainsi, quand
on commence un traitement AVK, on va associer pendant 5
jours de l'héparine, du fait du retard, délai d’action des AVK (il faut attendre la diminution de
tous les facteurs de coagulation). De même il y a un effet prolongé du médicament quelque jours
après son arrêt. Si le malade saigne il faut le suppléer en vitamine K. De plus il y a une grande
variabilité de la réponse d’un patient à l’autre, d’où une surveillance accrue de ces médicaments.
c) Les différents types d'AVK
86
Plus la durée de vie est longue plus le patient sera stable dans son traitement .La Warfarine est celui
qui a la demi vie la plus longue et est donc le plus utilisé.
d) La surveillance du traitement : l'INR
Pour vérifier l'état de coagulation du patient, on
(International normalised ratio).
mesure l'INR, indice international
Le temps de quick est le temps de coagulation. La valeur de l'INR doit normalement être comprise
entre 2 et 3 (sauf cas particuliers, notamment chez les patients porteurs d'une valve cardiaque
mécanique,
ou l'INR doit être entre 2,5 et 3,5). C’est une fourchette très étroite si le malade est
en dessous de 2 il n’est pas assez traité, risque de thrombose. Si le malade est au-dessus de 3 il y a
un risque hémorragique.
87
e) Les facteurs de variabilité de la réponse a un traitement
• La génétique : La variabilité de réponse aux AVK est due aux polymorphismes génétiques de
VKORC1 et CYP450 2C9. Ces seuls 2 polymorphismes sur ces gènes expliquent 50% de la
variabilité interindividuelle.
• L'observance: c'est un traitement à long terme, voire à vie.
• L'alimentation: Avant, on prônait une alimentation pauvre en vitamines K. Aujourd'hui on
conseille seulement une alimentation équilibrée.
• Les médicaments ( par exemple aspirine, AINS , les antibiotiques qui vont attaquer le microbiote
intestinale qui fabrique la vitamine K et donc modifier le rapport vitamine K/ antivitamine etc…)
• La pathologie: une insuffisance rénale ou hépatique augmente le risque d'hémorragie par
accumulation du traitement.
( CCP : concentré de complexe prothrombique contient :FII,FVII,FIX,FX)
3. Les anticoagulants oraux directs AOD
Depuis 2010, il existe de nouveaux anticoagulants : les anticoagulants directs oraux. Ils ont été
développés pour :
- plus de sécurité : En effet, ils ont une marge thérapeutique plus grande que les AVK qui sont la
première cause d’hospitalisation pour accident iatrogène (17 000
hospitalisations/an
et 5000 décès/an en France). Les complications les plus graves qu’ils peuvent entrainer
sont des hémorragies du SNC et il semblerait que les AOD fassent moins saigner dans la tête.
- plus de simplicité: on utilise une dose fixe sans surveillance biologique. On n'a donc pas besoin
d’adapter constamment la posologie du traitement.
Efficacité comparable aux AVK
88
a) Mécanisme d'action
Contrairement aux
autres molécules, ces anticoagulants agissent directement sur le facteur Xa
(pour le Rivaroxaban et l'Apixaban), et sur le facteur IIa (pour le Dabigatran).Ils ont une action
immédiate et une demi‑vie courte : 12h.
89
b) Comparaison des différents médicaments
-
Le Dabigatran a une forte élimination rénale il est donc contre indiqué lors d’une insuffisance rénale
sévère et à dose adaptéé dans l’insuffisance rénale modérée. Les autres (anti Xa ) peuvent être
prescrits dans l’ insuffisance rénale modérée
Il faut absolument adapter la dose en fonction de l’atteinte rénale surtout pour l’anti-IIa. Le choix
du médicament peut donc se faire sur le critère de la fonction rénale, de la 1/2 vie…
Des antidotes sont disponibles actuellement pour le Dabigatran et d’autres sont en développement :
Pour le Dabigatran l’anti-dote est un anticorps dirigé spécifiquement contre lui .
Pour les anti Xa directs et indirects, on va administrer du facteur Xa recombinant humain non
fonctionnel, qui va rentrer en compétition avec l’ Xa physiologique au niveau de l’anti Xa et bloquer
son effet inhibiteur .
c) Interactions médicamenteuses: rôle de la P glycoprotéine et du cytochrome
P450 (CYP3A4)
●
-
P-gp: transporteur, pompe d’efflux, protection vis-à-vis des toxiques (médicaments):
limite l’absorption intestinale
favorise l’élimination (par le rein)
●
CYP3A4: métabolisme (Rivaroxaban et Apixaban)
90
Les AOD sont susceptibles aux interactions médicamenteuses, en effet les trois sont des substrats
de la Pgp . C’est un système d’efflux qui rejette le médicaments soit dans les urines soit dans
l’intérieur du tube digestif. Cela permet d’éliminer le médicament. Si vous prenez d’autres
médicaments eux aussi substrats de la Pgp il va y avoir une compétition et inhibition de son action
vis-à-vis des AOD.
Pour les anti Xa ( et eux seuls) ils sont métabolisé par le CYP 3A4, donc en présence de médicaments
inducteurs ou inhibiteurs de ce cytochrome on va influer sur la concentration de cet AOD.
d) Indications
Dabigatran
Rivaroxaban
- prévention de MTEV en
prévention
chirurgie
chirurgie orthopédique
orthopédique
- prévention d'AVC dans la - prévention d'AVC dans la
fibrillation atriale
fibrillation atriale
- traitement de la thrombose
veineuse et de la récidive de
MTEV
-embolie pulmonaire
MTEV: Maladie Thrombo-embolique Veineuse
Apixaban
prévention
chirurgie
orthopédique
- fibrillation auriculaire
- traitement de la thrombose
veineuse et de la récidive de
MTEV
-embolie pulmonaire
Les
posologies sont différentes pour chaque médicament, et il faut l'adapter en fonction du
patient. Certaines doses sont à effet préventif et d'autres à effet curatif.
91
III) Les Thrombolytiques
Il s’agit de traitements destinés à faire disparaître
un caillot de fibrine plus rapidement que ne
pourrait le faire la fibrinolyse physiologique par l’activation du plasminogène en plasmine
(directement ou indirectement). On a une destruction du caillot physiologique ET pathologique,
ainsi qu’une destruction de la fibrine ET du fibrinogène (ce qui entraîne une lyse systémique)
.
Ils vont activer la fibrinolyse et vont servir à limiter la nécrose tissulaire lors de
phénomènes aigus.
Surveillance du traitement:
- Inutile pour adapter les posologies du fibrinolytiques
‑ Utile pour quantifier l’état lytique systémique: dosage du fibrinogène
- Utile pour adapter un traitement anticoagulant concomitant
1) Les indications
• Traitement thrombolytique à la phase aiguë de l'infarctus du myocarde dans les 6
heures
suivant l'apparition des symptômes.
• Traitement fibrinolytique de l'accident vasculaire cérébral ischémique à la phase aiguë: le
traitement doit être instauré dans les 4 heures suivant
l'apparition
des
symptôme
d'accident vasculaire cérébral et après avoir exclu le diagnostic d'hémorragie intracrânienne par
des techniques appropriées d'imagerie.
• Traitement fibrinolytiques après embolie pulmonaire aiguë massive avec instabilité
hémodynamique.
IV) Conclusion
En résumé : utilisation des anticoagulants:
• Lors d'une phase aiguë de thrombose, on utilise:
-de l'HBPM
en sous cutané (attention à la contre indication si le patient a une insuffisance
rénale on utilise alors l’HNF)
-des anticoagulants oraux directs
• Pour un traitement au long cours, on utilise:
‑des AVK (mais risques hémorragiques, nécessité d'une surveillance et interférences
médicamenteuses +++)
‑des anticoagulants oraux directs (attention à l’insuffisance rénale)
92
Fiche récapitulative
Anticoagulants = utilisation majeure, mais risque hémorragique +++ (personnes âgées)
Différents types de médicaments anti-thrombotiques : antiagrégants plaquettaires (inhibent les plaquettes) /
anticoagulants (inhibent la production de thrombine) / fibrinolytiques (détruisent le caillot de fibrine)
Principales indications des anticoagulants :
✓ prévention de l’accident vasculaire cérébral (AVC) et de l’embolie pulmonaire chez patients avec
FIBRILLATION AURICULAIRE NON-VALVULAIRE.
✓ maladie thromboembolique veineuse (risque de stase = phlébite ,migration du caillot = embolie)
✓ indications cardiologiques (IDM aigu, angor instable, et surtout valves mécaniques)
Différents types d’anticoagulants :
1) Les héparines et dérivés hépariniques : le pentasaccharide, présent chez tous les dérivés hépariniques
va leur permettre de se fixer sur l’antithrombine, qui elle-même va se lier aux facteurs de la coagulation :
IIa (la thrombine), Xa et les inactiver => Mécanisme indirect, l’héparine potentialise donc les effets de
l’antithrombine (présente à l’état physiologique, qui inhibe très lentement les sérines protéases).
HNF (Héparine non
fractionnée)
Origine = naturelle
HBPM (héparine de
bas poids
moléculaire)
Origine = naturelle
Fondaparinux
Origine = synthèse
½ vie
Dose-dépendant
4h
15h
Elimination
Cellulaire et rénale (on
peut en donner même
si IR)
Rénale
Exclusivement rénale
(ATTENTION aux
personnes âgées et IR)
Biodisponibilité
Variable selon la dose
> 90% (SC)
100% (SC)
Action
Anti-Xa et anti IIa
Essentiellement
Anti-Xa
Seulement anti Xa
Antidote
Protamine
Partiel (protamine)
NON
=> Les plus utilisés en milieu hospitalier sont les HBPM grâce à leurs propriétés pharmacocinétiques
(biodisponibilité et demi-vie).
2) Les anti-vitamines K : administrés par voie orale, en relais des héparines à action immédiate. ils inhibent
le cycle de régénération de la vitamine K au niveau de l’hépatocyte, entrainant une diminution de
l’activité biologique des facteurs vitamine K dépendants : facteurs II, VII, IX X et protéines C et S
(inhibiteurs de la coagulation). En effet, les facteurs de coagulation vitamine K dépendant doivent subir
une gamma carboxylation pour être actif, réaction nécessitant vitamine K.
93
Quand on commence un traitement AVK, on va associer de l’héparine pendant 5 jours du fait du retard
d’action des AVK. (Attendre diminution de tous les facteurs de coagulation)
Pour vérifier l’état de coagulation, on mesure INR (temps de quick du patient / temps de Quick d’un
témoin) normalement situé à 2-3. Si < 2 => thrombose, si > 3 => risque hémorragique
Attention il y a des facteurs de variabilité de la réponse aux traitements : polymorphisme génétique
(VKORC1 et CYP2C9), l’observance, l’alimentation, interactions médicamenteuses, l’IR ou hépatique.
Inconvénients des AVK : Fenêtre thérapeutique très étroite + variabilité inter et intra individuelle !!!
3) Les anticoagulants oraux : agissent directement sur les facteurs Xa (pour le Rivaroxaban et
l’Apixaban) et sur les facteurs IIa (pour le Dabigatran), ils se fixent directement sur le site actif de
l’enzyme à inhiber. Ils sont métabolisés par la P-glycoprotéine et le cytochrome P3A4 (CYP3A4) =>
interactions médicamenteuses. Les posologies sont différentes pour chaque médicament.
Certaines doses sont à effet préventif et d’autres curatif.
Les thrombolytiques : détruisent le caillot de fibrine. On les utilise plus rarement seulement pour la phase
aigüe de l’IDM ou de l’embolie pulmonaire grave ou de l’Accident vasculaire cerebral ischemique. Médoc
pour dissoudre le caillot de fibrine plus rapidement que ne pourrait le faire la fibrinolyse physiologique
par activation du plasminogène en plasmine (par t-PA ou l’urokinase).
94
UE8 – Hématologie
Cours n° 6
RT : Astrid La Rosa
24/04/2017
RL : Cyril Cosse
Anne-Marie FISCHER
[email protected]
Endothélium, lutte contre la thrombose, angiogenèse
I.
La cellule endothéliale et l’hémostase
A. Le rôle de l’hémostase
B. La cellule endothéliale
II.
Cellule endothéliale et formation de nouveaux vaisseaux
A. L’angiogenèse
i.
ii.
Différentes étapes
Les facteurs de croissance pro-angiogènes
B. La vasculogenèse
i. Définition
ii. Les progéniteurs endothéliaux circulants
C. Thérapie cellulaire de l’ischémie
D. Angiogenèse tumorale
95
I) La cellule endothéliale et l’hémostase
A) Le rôle de l’hémostase
L’endothélium joue un rôle important dans le mécanisme de l’hémostase : Il active la formation du
caillot. Il protège contre la thrombose. Il intervient aussi dans la création de nouveaux vaisseaux
(rôle indirect dans l’hémostase) ; qu’on appelle l’angiogenèse.
Rappel : Structure de la paroi vasculaire
L’endothélium est un organe diffus, qui correspond à la partie interne des vaisseaux. Il constitue
l’interface entre le sang et tous les organes.
Il est constitué de 3 couches :
‑ L’intima : c’est le feuillet qui est directement en contact avec le sang. Il repose sur une membrane
basale.
‑ La média : ce feuillet est constitué de cellules musculaires lisses (couche très épaisse dans les
artères contrairement aux veines, et très fine dans les capillaires, voire absente).
‑ L’adventice : c’est le feuillet le plus externe, de cellules de soutien.
L’endothélium est caractérisé par son immense surface d’échange entre le sang et les organes
irrigués (700m2). Il joue un rôle dans la perméabilité vasculaire, le transport de cellules et
métabolites, la régulation du flux circulatoire, la protection contre la thrombose, l’hématopoïèse etc
…
Le processus d’hémostase :
Il est physiologique (lésion) ou pathologique (thrombose). Ses principaux acteurs sont les
plaquettes, les protéines de la coagulation et l’endothélium.
Lorsqu’un vaisseau est lésé, il y a formation d’une brèche vasculaire, sur laquelle vont adhérer les
plaquettes (par agrégation plaquettaire). Ces plaquettes, adhérentes au sous‑endothélium (grâce
au collagène), deviennent actives et expriment des phospholipides chargés négativement (par
remaniement de leur membrane). Ces phospholipides concentrent, à la surface de la plaquette, les
protéines de la coagulation qui interagissent entre elles pour donner de la thrombine. Celle-ci
transforme le fibrinogène soluble en réseau de fibrine insoluble : c'est la formation du caillot
fibrino‑plaquettaire. Le caillot est ensuite lysé puis une nouvelle couche de cellules endothéliales
se reconstitue en dessous.
B) La cellule endothéliale.
C’est un agent majeur de l’hémostase mais difficile à explorer.
La cellule endothéliale est dotée d’une part d’un rôle dans la lutte contre la thrombose (quand
l’endothélium est sain), et d’autre part d’un rôle dans le phénomène de thrombose (quand il y a une
lésion).
96
i) Effets anticoagulants de la cellule endothéliale.
Un endothélium sain, c’est à dire qui n’a pas été lésé, doit en permanence se défendre contre la
formation d’un caillot de manière active.
La cellule saine présente, en effet, à sa surface, des
héparanes sulfates, qui sont des polysaccharides avec une structure proche de l’héparine
(=anticoagulant).
•
L’héparane sulfate lie l’antithrombine, ce couple est un inhibiteur de la thrombine
(facteur IIa), ainsi que de toutes les sérines protéases de la coagulation.
•
L’héparane sulfate permet également la concentration de TFPI sur la cellule (inhibiteur
de la voie extrinsèque de la coagulation par inhibition du couple Facteur VIIa/Facteur
tissulaire).
•
La cellule endothéliale saine présente aussi la thrombomoduline qui lie la thrombine.
Lorsqu’elle s’y lie, la thrombine perd toutes ses propriétés pro‑coagulantes et devient
capable de scinder la protéine C, qui s’active et dégrade alors les catalyseurs de la
coagulation, qui sont le Facteur Va et le Facteur VIIIa. La protéine C a donc un effet
anticoagulant : double effet anticoagulant.
Ainsi, la cellule endothéliale saine active les 3 processus d’inhibition de la coagulation :
TFP1, Antithrombine et protéine C.
ii) Effets procoagulants de la cellule endothéliale
Quand un endothélium est lésé, la cellule endothéliale est activée et il devient procoagulant. Si
l’endothélium est lésé et qu’il laisse du sous endothélium à nu, les plaquettes vont adhérer à ce
sous-endothélium (collagène).
La cellule endothéliale activée exprime différents éléments à sa surface :
97
•
•
•
Le facteur tissulaire : lie le facteur VII qui devient, par changement de conformation, le
facteur VIIa (activé) et déclenche la cascade des réactions enzymatiques de la coagulation
exogène.
Des phospholipides chargés négativement (par remaniement de sa membrane externe,
comme les plaquettes) : qui concentrent les facteurs de coagulation grâce à des ponts
calciques et leur permettent d’interagir avec les facteurs vitamine K dépendants (II, VII, IX
et X) et d’activer la cascade de la coagulation.
De la P‑sélectine : elle fixe des monocytes et macrophages. Les macrophages activés
expriment à leur tour du facteur tissulaire.
•
Des microparticules (= morceaux de cytoplasme de cellules entourés de la membrane de
la cellule mère). Ces microparticules ont donc toutes les caractéristiques de la cellule mère :
elles portent le facteur tissulaire, des phospholipides chargés négativement et vont
disséminer le processus pro thrombotique.
Ainsi, la cellule endothéliale activée est pro thrombotique.
98
II) La cellule endothéliale et la formation de nouveaux vaisseaux
A) L’angiogenèse
C’est la capacité à faire de nouveaux vaisseaux.
Dans le cas physiologique, la lésion d’une cellule endothéliale provoque une réparation
endothéliale.
Dans le cas pathologique, la lésion d’une cellule endothéliale (par une plaque d’athérome par
exemple) entraine la mise en place du phénomène de thrombose qui provoque une hypoxie en aval.
Si la thrombose se prolonge, la zone ischémique peut à terme se nécroser.
Pour éviter la nécrose,
une circulation collatérale se développe. De nouveaux vaisseaux contournent l’obstacle pour
irriguer la zone ischémique.
On parle d’angiogenèse pour désigner cette formation de nouveaux vaisseaux. Celle‑ci est stimulée
par des facteurs de croissance pro-angiogènes : le FGF et le VEGF.
La formation de nouveaux vaisseaux sanguins est un processus actif au cours du développement
embryonnaire puis faible chez l’adulte mais réactivé dans certaines conditions.
-
Physiologiques : embryogénèse, développement des muscles et du tissu adipeux,
cicatrisation, placentation, maturation du corps jaune et de la muqueuse utérine.
Pathologiques :
o Bénéfiques = revascularisation des tissus ischémiques en aval d’un thrombus
o Délétères = rétinopathies, athérosclérose, inflammation, croissance tumorale ++
i) Les facteurs de croissance pro‑angiogènes
Pour pouvoir créer de nouveaux vaisseaux, la cellule doit adopter un profil pro‑angiogénique. Des
récepteurs aux facteurs de croissance pro‑angiogènes sont situés à la surface des cellules
endothéliales pour répondre à des stimuli angiogèniques, proliférer, migrer et faire un nouveau
vaisseau.
99
Il existe beaucoup de facteurs angiogènes qui sont regroupés en familles. On s’intéresse ici à la
famille la plus puissante : HBGF (Heparin Binding Growth factor) : facteur de croissance capable de
se fixer à l’héparine et aux héparanes sulfates, avec leurs 2 acteurs les plus étudiés :
‑ VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor), spécifique des cellules endothéliales.
‑ FGF (Fibroblast Growth Factor) exprimé par les fibroblastes et les cellules endothéliales.
Comment ça se passe ?
Lors d’un phénomène de thrombose, on observe une situation d’hypoxie qui entraîne localement la
sécrétion de facteurs de croissance, en particulier de VEGF.
Les fonctionnements du VEGF et du
FGF sont similaires même si les récepteurs sont différents. Il existe à la fois différents types de VEGF
et différents récepteurs.
Exemple (pas à retenir) :
-
VEGFR3 n’est présent que sur les cellules lymphatiques : les VEGF qui sont capables
d’interagir avec le VEGF R3 vont activer la lymphoangiogenèse.
- VEGFR1 et le VEGFR2 sont situés sur les vaisseaux et pour le R1 il y a un autre facteur de
croissance, le PLGF, qui interagit aussi.
Ce qui est important, c’est que nous avons différents types de VEGF et différents récepteurs, ce
qui pour le moment n’est pas très exploité. Mais on peut supposer que les différents types de
vaisseaux des différents organes n’expriment pas tous les mêmes récepteurs : on pourrait
moduler en thérapeutique l’angiogenèse en fonction du VEGF introduit.
Explication du mécanisme :
En situation d’hypoxie, de grandes quantités de VEGF et FGF sont sécrétées localement. A la surface
de la membrane endothéliale se trouvent 2 types de récepteurs :
- Les HSPG (=heparan sulfate proteoglycan) à basse affinité MAIS plus nombreux
- Les FGF-R à haute affinité.
VEGF et FGF vont se lier aux héparanes sulfates de la membrane de la cellule endothéliale en
premier, malgré leur basse affinité car ils sont plus nombreux à la surface des cellules par rapport
aux récepteurs de haute affinité. Puis, les héparanes sulfates les présentent aux récepteurs de
haute affinité FGF-R. Ces récepteurs se dimérisent, ce qui entraîne la transduction d’un signal
qui module l’expression de gènes responsables de plusieurs phénomènes :
-
la prolifération
la migration : les cellules doivent se détacher de la matrice extracellulaire sur laquelle elles
reposent et qui est riche en fibres de fibronectine, laminine et de collagène grâce à l’u-PA
- la différenciation de cellules endothéliales : surexpression de PECAM (molécules
d’adhésion qui permet à 2 cellules endothéliales d’être jointives) ou du récepteur u-PA-R
qui transforme le plasminogène en plasmine permettant la migration.
On va également inhiber l’expression d’intégrines (αVß3 et ß1α6) , qui sont des intégrines qui
permettent à la cellule endothéliale de s’amarrer au sous‑endothélium.
100
ii) Les différentes étapes de l’angiogenèse
L'endothélium n’est pas un tissu à renouvellement rapide : l’angiogenèse intervient de manière
physiologique lors de la croissance, lors de la réparation de la membrane utérine tous les mois lors
du cycle menstruel, ainsi que lors de la réparation de toutes les lésions vasculaires.
En revanche,
elle est très importante en pathologie : une angiogenèse anormale hyperactive intervient dans
beaucoup de pathologies, comme la rétinopathie des diabétiques, comme la croissance des
tumeurs qui stimulent leur propre vascularisation (utilisation d’anti-angiogèniques en adjuvant
de la chimiothérapie), comme les plaques d’athérosclérose, ou comme certaines pathologies
rhumatismales...
Les différentes étapes de l'angiogenèse sont :
1 ‑ l’augmentation de la perméabilité des vaisseaux induite par un facteur angiogène (VEGF,
FGF-2 …) : les cellules ne doivent plus être jointives et les protéines et protéases capables de
dégrader la matrice doivent pouvoir passer de la cellule à l’extérieur pour exercer leur action →
diffusion des protéines plasmatiques en dehors du vaisseau et remodelage de la matrice
extracellulaire (avec modification des jonctions cellule‑cellule et cellule‑protéine).
2 ‑ l’activation des cellules endothéliales vasculaires : sécrétion de protéases (t‑PA, u‑ PA,
métalloprotéases) puis dégradation de la membrane basale ;
3 ‑ la prolifération puis le déplacement des cellules endothéliales vers le stimulus
angiogène (hypoxie) : migration et prolifération cellulaires ;
4 ‑ la formation de nouvelles membranes basales ;
5 ‑ la différenciation cellulaire : organisation en tubes, en bourgeons et formation de la lumière
;
6 ‑ la formation de nouveaux capillaires.
Tous ces phénomènes se produisent en très grande majorité au niveau des capillaires et non au
niveau des artères : on peut reformer des capillaires via l’angiogenèse.
L’angiogenèse ne peut se faire que si les péricytes se détachent des capillaires pour que la migration
des cellules puisse s’accomplir. Cela se fait grâce au système des angiopoiétines.
L’Angiopoietine1 lorsqu’elle est sécrétée, se fixe à tie2, ce qui induit la fixation des péricytes aux
vaisseaux.
Lorsque la concentration en Angiopoitetine2 devient dominante, elle prend la place de
l’Angiopoietine1 et induit le détachement des péricytes de l’endothélium et donc la régression
vasculaire. Si le deuxième cas se produit lors d’une grande concentration de VEGF (hypoxie), cela
induit l’angiogenèse.
101
B) La vasculogenèse
i) Définition
Jusqu'en 1997, on distinguait deux phénomènes dans la création des vaisseaux sanguins.
Durant la vie embryonnaire, les cellules du mésoderme migrent et forment des îlots vasculaires qui
contiennent à la fois les précurseurs hématopoïétiques et les précurseurs de vaisseaux. Dès que ces
premiers vaisseaux sont formés, il n’y a plus de migration et la formation des vaisseaux se fait par
prolongement in situ d’un vaisseau déjà existant. On parlait alors de vasculogenèse au stade de
l'embryon qui forme ses premiers îlots, puis d'angiogenèse dès qu'il s'agissait d'allonger un
vaisseau par contiguïté au cours de la croissance, ou de former de nouveaux vaisseaux lors de
situations pathologiques par exemple.
En 1997, on découvre l’existence de progéniteurs endothéliaux circulants (PEC). Cela signifie qu’il
existe des cellules provenant de la moelle osseuse capables d’aller jusqu’à un site d’ischémie et qui
participent à la formation des vaisseaux. Il y a donc formation de néo-vaisseaux à partir de
précurseurs circulants des cellules endothéliales.
Cela ouvre la voie à la thérapie cellulaire de l’ischémie.
102
ii) Les progéniteurs endothéliaux circulants (PEC)
En situation d’ischémie, on observe la sécrétion de facteurs de croissance pro‑angiogènes tels que
le VEGF, le FGF ou des cytokines. Ces facteurs de croissance ont deux fonctions :
•
Soit stimulent la prolifération et l’élongation du vaisseau à partir du vaisseau in situ : c’est
l’angiogenèse.
•
Soit attirent à partir de la moelle osseuse les progéniteurs endothéliaux qui vont migrer
vers le site d’ischémie, attirés par les facteurs de croissance pro‑angiogènes. Ces
progéniteurs sont capables de s’incorporer dans les nouveaux vaisseaux et donc de
participer à leur formation ; c’est la vasculogenèse.
L’existence et la découverte des PEC à renouvellement rapide, contrairement aux cellules
endothéliales à renouvellement lent, laissent entrevoir la possibilité de thérapie cellulaire à l’avenir
pour traiter l’ischémie par exemple.
Ces deux grands systèmes (angiogenèse et vasculogenèse) agissent ensemble dans un même
vaisseau : des cellules matures se multiplient par contiguïté, et on trouve également un apport des
PEC.
On a aussi découvert autre chose : pour l'angiogenèse, il faut qu'il y ait une sensibilisation d'une
cellule endothéliale aux stimuli hypoxiques et toutes les cellules endothéliales ne sont pas
égales vis‑à‑vis de la réponse au stimulus hypoxique. On sait qu'il y a des cellules endothéliales
appelées Tip Cells qui sont hypersensibles. Elles répondent rapidement au stimulus angiogénique
et migrent vers ce stimulus, et entraînent avec elles les autres cellules endothéliales.
C) Thérapies cellulaire et génique de l’ischémie
On suppose l’existence d’un précurseur commun entre les PEC et les cellules hématopoïétiques :
l’hémangioblaste, qui donne rapidement les cellules endothéliales et les cellules myéloïdes.
Les PEC ont un pouvoir prolifératif bien supérieur aux cellules endothéliales ; ils sont peu matures.
Pour les essais de thérapie cellulaire, purifier ces hémangioblastes pour obtenir juste les
populations donnant naissance aux cellules endothéliales n’est pas une méthode optimale : les
chercheurs utilisent alors des progéniteurs à un stade précoce, qui sont un mélange de vrais
progéniteurs endothéliaux et des progéniteurs de la lignée monocytaire (réservoirs à facteurs
de croissance).
Ainsi, quand on injecte ces 2 populations, l’un apporte des facteurs de croissance et l’autre se
différencie en vraies cellules endothéliales puis s’incorpore dans le vaisseau.
Thérapie cellulaire :
La thérapie cellulaire permet le traitement de l’ischémie cardiaque ou des membres inférieurs par
une injection locale de progéniteurs endothéliaux par une greffe autologue (propres
progéniteurs du sang ou de la moelle issus du patient).
Une autre méthode possible est le traitement de l’ischémie aussi par administration directe de
facteurs de croissance (in situ ou en thérapie génique en introduisant le gène du VEGF).
103
Mais les progéniteurs sont présents en très petite quantité dans la moelle et dans le sang. Pour les
utiliser, les chercheurs doivent augmenter leur capacité de prolifération, leurs propriétés pro‑
angiogènes et leurs propriétés d’adressage au site d'ischémie.
Pour améliorer la thérapie cellulaire on peut essayer d’isoler les cellules par tri cellulaire, puis les
cultiver avec des facteurs de croissance et les stimuler pour ensuite les réinjecter.
Exemples :
‐ Chez la souris, la ligature de l’artère fémorale provoque une ischémie du membre inférieur. La patte
est ischémiée avec des orteils nécrotiques. Si les chercheurs injectent des progéniteurs endothéliaux,
ils obtiennent une meilleure vascularisation et moins de nécrose. S’ils injectent des progéniteurs
stimulés par un facteur pro‐angiogène, la patte est encore mieux revascularisée.
‐ Depuis 2002, des essais chez l’homme montrent une amélioration et augmentation de la formation
de vaisseau en angiographie. De même pour les essais de thérapie génique mais ces essais restent
restreints à un petit nombre de patients et n’ont pas encore de résultats cliniques très importants.
D) Angiogenèse tumorale
L’angiogenèse intervient dans énormément de pathologies : DMLA; le diabète où la prolifération
anarchique de vaisseaux est responsable de la cécité (on utilise des anti‑angiogènes en
thérapeutique), les cancers etc...
Dans la cancérisation, la tumeur secrète beaucoup de produits pro-angiogènes (car plus elle
grossit, plus l’intérieur de la tumeur est hypoxique) et lorsqu’elle attire des vaisseaux, elle est
irriguée et la taille de la tumeur explose.
La vascularisation de la tumeur est différente d’une vascularisation normale. Il s’agit d’une
vascularisation anarchique, désorganisée avec des culs de sac, des fuites car les vaisseaux ont
une très grande perméabilité, ils n’ont pas de péricytes (ainsi leur forme est différente et ils
manquent de structure solide) et elle est très dépendante de facteurs de croissance (VEGF).
Cette vascularisation d'une part alimente la tumeur et d'autre part empêche aussi les
chimiothérapies d’atteindre le bon endroit et en concentration voulue (par la perméabilité et
le peu d’accessibilité).
Les anti‑angiogènes doivent donc être administrés de manière à assécher l’irrigation de la
tumeur. Mais on s’est rendu compte que les anti-angiogènes n’ont pas seulement qu’une propriété
d’inhibition de l’angiogenèse mais aussi de normalisation des vaisseaux. Ce qui régule la
vascularisation anarchique des vaisseaux tumoraux, et permet un bon apport des produits de
chimiothérapie à la tumeur et donc un meilleur traitement par radiothérapie.
De nos jours on travaille donc plus sur l’accord anti‑angiogène et traitement anti‑tumoral.
104
Objectifs du cours
Articles à traiter pour le cours inversé du 19 mai : Avantages et inconvénients respectifs des
AVK et des anticoagulants oraux directs (AOD)
Article 1 :
105
Article 2 :
Article 3 :
106
Fiche récapitulative
Endothélium :
1) rôles
- formation du caillot (hémostase) / lutte contre la thrombose / participe à l’angiogenèse
2) structure
- intima / média / adventice
Endothélium et hémostase :
1) Effets anticoagulants de l’endothélium
- Présence d’héparanes sulfates à la surface de la cellule endothéliale → liaison à l’antithrombine
→ inhibition de la thrombine et des sérines protéases de la coagulation.
- augmentation de la concentration de TFPI → inhibition voie extrinsèque de la coagulation
- liaison à la thrombomoduline → fixation thrombine et activation de la protéine C
2) Effets procoagulants de l’endothélium (lésé)
- expression par la cellule endothéliale du facteur tissulaire, phospholipides chargés
négativement, P-sélectine, microparticules
Endothélium et angiogenèse :
- formation de néo-vaisseaux pour lutter contre l’ischémie et la nécrose stimulée par FGF et VEGF
- Facteurs pro-angiogéniques : HBGF / FGF-VEGF ; différents types de VEGF et différents types de
récepteurs.
➯ application en thérapeutique
- Etapes de l’angiogenèse : augmentation de la perméabilité vasculaire sous l’action d’un facteur
pro-angiogéne ; activation des cellules endothéliales vasculaires ; prolifération et migration vers
le stimulus ; formation de nouvelles membranes basales ; différenciation cellulaire ; formation des
nouveaux vaisseaux.
Endothélium et vasculogenèse :
- formation des vaisseaux à partir des précurseurs circulants des cellules endothéliales
Applications :
- Thérapie cellulaire, chimiothérapie anti-tumorale (lutte contre l’angiogenèse tumorale)
107
108
UE8 – Hématologie –
Cours n°7
Mardi 25 avril 2017
Dr Nicolas Chapuis
[email protected]
RT: Lainé Eliott
RL: Courtier
Sophie
Régulation de l’hématopoïèse myéloïde
I.
Hématopoïèse / Myélopoïèse
A.
Généralités
B.
Régulation par les facteurs intrinsèques
C.
Régulation par les facteurs extrinsèques
1. Récepteurs à activité tyrosine-‑ ‑kinase intrinsèque
2. Récepteurs de cytokines
II.
Régulation de la mégacaryopoïèse
A.
Régulation intrinsèque: Fli-‑ ‑1 et EKLF
B.
Régulation extrinsèque: Thrombopoïétine
III. Régulation de l’érythropoïèse
A.
Régulation de la production de globules rouges
B.
Protéines Tyrosine-‑ ‑kinase la famille JAK
C.
Mécanisme d’activation de l’Epo-‑ ‑R
1. Voie STAT5
2. Voie PI3-‑ ‑kinase/Akt/mTOR
3. Régulation negative
IV.
V.
Régulation de la granulopoïèse
Applications cliniques
A. Maladies constitutionnelles
1. Déficit Immunitaire Combiné sévère (SCID)
2. Polyglobulie familiale
B. Maladies acquises
1. Polyglobulie de Vaquez
2. Leucémie Aiguë Myéloïde (LAM)
Mot du RT : Même cours que l’année dernière avec peu de modifications. Bon courage !!
109
I.
Hématopoïèse / Myélopoïèse
A.
Généralités
L’hématopoïèse est l’ensemble des mécanismes qui assurent une production constante et
finement régulée des différentes cellules sanguines.
Nombre
Durée de vie
Production/j
Hématies
20.1012
120j
200.109
PN Neutro
0,5.1012
24h
50.109
Plaquettes
1,0.1012
7j
100.109
On obtient à partir d’une Cellule Souche Hématopoïétique (CSH=Hematopoietic stem cell/HSC
en anglais) de nombreux types cellulaires ayant des morphologies et fonctions différentes.
Ex : Les globules rouges vont être impliqués dans l’oxygénation tissulaire, les plaquettes dans les
processus d’hémostase et de coagulation, les lymphocytes dans la réponse immunitaire ou encore
les neutrophiles dans la réponse infectieuse.
La production et différenciation des cellules sanguines à lieu dans la moelle osseuse sauf pour
la lymphopoïèse T (Thymus).
Cette CSH est en général quiescente mais elle à la capacité de s’auto-‑ ‑renouveler. Sous
l’influence de différents signaux la CSH va rentrer dans un processus de différenciation,
prolifération et survie. #débrouillardàjamais
Il existe différents compartiments dans le système hématopoïétique:
1) Lymphopoïèse: L’ensemble des mécanismes qui permettent la production des cellules
lymphoïdes:
•
Lymphocytes B
•
Lymphocytes T
•
NK
2) Myélopoïèse:
•
Granulopoïèse: production des neutrophiles
•
Monocytopoïèse: production de monocytes
•
Erythropoïèse: production de globules rouges
•
Mégacaryopoïèse: production de plaquettes
110
Il existe 2 types de régulation de l’hématopoïèse: par des facteurs intrinsèques et extrinsèques:
B.
Régulation par les facteurs intrinsèques
Les facteurs intrinsèques sont le plus souvent des facteurs de transcription qui auront
principalement pour rôle d’orienter la différenciation.
Schéma global de la
myélopoïèse:
Selon l’expression de certains facteurs de transcription le CMP (progéniteur myéloïde
commun) s’engage vers une différenciation différente:
• si facteur GATA-‑ ‑1 → évolution vers érythromégapoïèse (erythroïde ou megacaryocytaires)
• si expression prédominante de C/EBPα et PU-‑ ‑1 → évolution vers GMP
(granulo-‑ ‑mono-‑ ‑ macrophagique)
-
si maintien du facteur PU-‑ ‑1 → évolution vers la différenciation terminale en monocyte
-
si maintien du facteur C/EBPα → évolution vers la lignée des neutrophiles
Cette régulation se base sur une balance
d’expression entre différents facteurs de
transcription qui vont activer la transcription des
gènes impliqués dans telle ou telle différenciation
et en même temps vont réprimer d’autres
programmes de différenciation.
Illustration: Ceci est le schéma d’une cellule
multipotente capable de se différencier en cellule de
type A sous l’influence de facteur A ou en cellule de
type B sous l’influence de facteur B:
Si expression préférentielle de facteur
de transcription A:
→ Activation de la transcription de gène type A
111
→ Inhibition de facteur de transcription B (qui
entraine l’inhibition de la transcription de gène de
type B)
D’autres facteurs intrinsèques comme les facteurs épigénétiques vont permettre la modulation de
l’acétylation et de la méthylation des histones/ADN et ainsi modifier l’accès des FT à l’ADN.
La méthylation de l’ADN est régulée par des enzymes comme les DNA méthyltransférases ( DNMTs),
les protéines TETs interviennent dans la déméthylation. Il a été montré que dans des modèles murins
avec une expression diminuée de la DNA methyltrasférase de type 1 dans les HSC, on constate un
défaut de méthylation de l’ADN dans les HSC et une accélération vers une différenciation
myéloïde au détriment d’une différentiation lymphoïde.
D’autres travaux ont étudié la méthylation de l’ADN dans les différents compartiments des HSC. On
a logiquement trouvé que les promoteurs de facteurs de transcription impliqués dans le maintien de
la quiescence ou de l’auto-renouvèlement des HSC sont globalement plutôt déméthylés ce qui
favorise la transcription de ces gènes cibles qui permettent l’auto-renouvèlement des HSC. Au
contraire au cours de la différenciation, ces promoteurs deviennent méthylés, ce qui empêche la
fixation des FT impliqués dans la transcription des gènes nécessaire à l’auto-renouvèlement des HSC.
C.
Régulation par les facteurs extrinsèques
Les facteurs extrinsèques sont produits par le micro environnement médullaire constitué
de cellules endothéliales, adipocytes, fibroblastes, et également constitué par une matrice extracellulaire qui est un réseau de fibres auquel vont adhérer les cellules hématopoïétiques. Ce sont
essentiellement des cytokines et des facteurs de croissances qui stimulent les cellules
hématopoïétiques et favorisent la prolifération, survie et différenciation de ces cellules. Ces
facteurs extrinsèques agissent à différents stades de maturation des cellules hématopoïétiques
en se fixant sur leurs récepteurs.
Les récepteurs sont exprimés à la surface des cellules hématopoïétiques.
2 grandes familles de récepteurs des facteurs de croissance
hématopoïétique :
1. Récepteurs à activité tyrosine-‑ ‑kinase intrinsèque
Ils sont très nombreux. Ces récepteurs ont un domaine intra-‑ ‑cytoplasmique ayant une activité
tyrosine-‑ ‑kinase intrinsèque qui va activer les voies de signalisation cellulaire pour la survie
et/ou la prolifération. (à gauche sur le schéma)
Exemples:
• Récepteur M-‑ ‑CSFR
•
Récepteur c-‑ ‑Kit (Récepteur au CSF)
•
Récepteur Flt3/Flk2 (Récepteur au Flt3L)
112
2. Récepteurs de cytokines
Les récepteurs aux cytokines sont dépourvus d’activité tyrosine-‑ ‑kinase intrinsèque et doivent
donc se coupler à des protéines à activité tyrosine-‑ ‑kinase (principalement de la famille JAK) (à
droite sur le schéma)
Exemples:
• La plupart des récepteur interleukines IL (2,3,4,5,6,7,8,9,11,12,13,15,21,23,…)
•
Facteur de croissance GM-‑ ‑CSF et G-‑ ‑CSF
•
Récepteur à la Thrombopoïétine (TPO-‑ ‑R)
•
Récepteur à Erythropoïétine (Epo-‑ ‑R)
Récepteurs
homodimériques
Ayant
Récepteurs hétérodimériques
2
sous-‑ ‑unités Composés d’une chaine α spécifique au ligand et une chaine β
transmembranaire qui
identiques
qui
se permet la transduction du signal.
dimérisent après fixation
Certaines sous-‑ ‑familles ont des chaînes β communes
du
ligand.
➾ En conséquent plusieurs substrats (#différente α) sont capables
Ex: EPO-‑ ‑R, TPO-‑ ‑R, G-‑ ‑CSF-‑ ‑ d’induire le même signal (#même β). Ex:
R, GH-‑ ‑R
IL3-‑ ‑R
IL6-‑ ‑R
IL2-‑ ‑R
Production
de Rôle multiple (SNC, Développement et
cellules
myélo-‑ ‑ immunité
innée, croissance
des
monocytaires
développement
des cellules lymphoïdes
→ Chaîne 𝛽c
granuleux)
→ Chaîne ɣc
→ Chaîne gp130
Explication : Dans la famille des IL6-R, les récepteurs expriment tous la chaine gp 130 et une chaine
alpha spécifique, il en est de même pour les autres familles IL3-R et IL2-R qui expriment respectivement
les chaines béta-c et gamma-c ainsi qu’une chaine alpha spécifique.
II. Régulation de la mégacaryopoïèse
Endoreplication: Phénomène de mitose qui n’aboutit pas à la métaphase par un phénomène
d’inhibition de migration des 2 chromatides.
La cellule va accumuler des chromatides, cela aboutit à un mégacaryocyte hyperpoloïde.
113
La fragmentation du cytoplasme du mégacaryocyte va permettre la production des plaquettes.
L’ensemble de ce processus se déroule sous l’influence de thrombopoïétine.
A. Régulation intrinsèque: Fli-‑ ‑1 et EKLF
Fli-‑ ‑1 oriente vers la lignée mégacaryocytaire alors que EKLF oriente vers une lignée
érythrocytaire.
Ils sont en "compétition" pour former un complexe avec GATA-‑ ‑1.
Déroulement: Fixation du facteur de transcription GATA-‑ ‑1 sur le promoteur des gènes
impliqués à la fois dans la différenciation érythroïde et mégacaryocyte → Recrutement au sein
du complexe au niveau du promoteur d’autres facteurs de transcription spécifiques:
•
Cas du facteur Fli-‑ ‑1:
Si l’interaction se fait au niveau du promoteur mégacaryocytaire
→ Fixation de Fli-‑ ‑1 sur le promoteur
→ Interaction Fli-‑ ‑1 et FOG1
→ Transactivation de GATA
→ Induction de la transcription du gène impliqué dans la différenciation mégacaryocytaire.
Cette même interaction ne se fait pas de la même manière au niveau d’un promoteur
érythroïde : Fli-‑ ‑1 va interagir avec le complexe FOG1/GATA-‑ ‑1 mais ne pourra pas se fixer sur le
promoteur, cela entraine une inhibition de la transcription du gène impliqué dans la
différenciation érythrocytaire.
•
Cas du facteur EKLF : mécanisme inverse.
B. Régulation extrinsèque: Thrombopoïétine(TPO)
La TPO va stimuler la mégacaryopoïèse. Elle est
synthétisée dans le foie et régulée par le nombre de
plaquettes dans le sang. En cas de diminution du
114
nombre de plaquettes circulantes, la moelle va essayer
de compenser cette perte en déclenchant la
production de TPO et la stimulation de la
mégacaryopoïèse.
III. Régulation de l’érythropoïèse
Après une orientation érythrocytaire par des facteurs intrinsèques comme EKLF, la cellule va
dans un premier temps passer par une phase d’amplification et puis des étapes de
différenciations terminales avec des cellules ayant un aspect cytologique particulier.
Pro-‑ érythroblaste
→
érythroblaste
basophile
→
érythroblaste
polychromatophile → érythroblaste acidophile → réticulocyte après l’expulsion du
noyau (c’est un globule rouge qui vient d’être expulsé de la moelle et qui contient
encore un peu d’ARNm pas encore traduits en protéines) → globule rouge
=> Au fil de la différenciation terminale des érythrocytes on observe une diminution de la taille
des cellules et une diminution de la basophilie du cytoplasme (reflet de la quantité d’ARNm).
L’érythropoïèse est notamment sous le contrôle de l’érythropoïétine (EPO).
A.
Régulation de la production de globules rouges
Le rein, et accessoirement le foie, est capable de synthétiser de
l’EPO en réponse à une hypoxie tissulaire. L’EPO permet de
répondre au manque d’oxygène dans les tissus en favorisant
l’engagement des HCS vers la lignée érythroïde et en augmentant
la synthèse d’hémoglobine.
B. Protéines Tyrosine-‑ ‑kinase de la famille Jak
Cette famille comporte 4 membres : Tyk2, Jak1, Jak2, Jak3. Ces protéines ont un domaine JH1
kinase juxtaposé au domaine JH2 pseudokinase. JH2 est dépourvu d’activité kinase et possède
une activité inhibitrice sur le domaine kinase. Ces protéines font le sujet de nombreuses
mutations. Ces protéines kinase sont associées à un grand nombre de récepteurs pour
permettre la signalisation intra-‑ ‑cellulaire en réponse à la fixation d’un grand nombre de ligand.
115
C. Mécanismes d’activation du Epo-‑ ‑R
La fixation de l’EPO à son récepteur, qui est un récepteur homodimérique de type cytokines,
permet de rapprocher les parties intra-‑ ‑cytoplasmiques et donc les protéines JAK2.
• Au repos: Les protéines JAK sont espacées
•
Après la fixation du ligand: Modification conformationnelle du récepteur aboutit au
rapprochement de la partie intra-‑ ‑cytoplasmique du récepteur et donc rapprochement des
protéines à activité Tyrosine-‑ ‑kinase JAK2 qui vont s’auto-‑ ‑phosphoryler et ensuite permettre
la phosphorylation d’un grand nombre de résidus Tyrosine localisés dans la partie intra‑ ‑ cytoplasmique du récepteur.
•
Grand nombre de protéines contiennent un domaine SH2 qui confère aux protéines une
forte affinité pour des Tyrosines phosphorylées, et il va en résulter l’activation des voies
de signalisation.
1. Voie STAT5 (Signal Transducers and Activators of Transcription)
Les STATs sont des facteurs de transcription qui sont localisés
dans le cytoplasme de la cellule érythroïde au repos et sont
inactifs. En réponse à la fixation de l’EPO, il va y avoir un
recrutement des protéines STAT5 au niveau de la partie intra-‑
‑cytoplasmique du récepteur via le domaine SH2. Cela permet la
phosphorylation de STAT5 via la kinase JAK. STAT5 ainsi
phosphorylé perd son affinité pour le récepteur à l’EPO et favorise
l’affinité de son domaine SH2 pour son propre résidu
Tyrosine phosphorylé ce qui entraine sa dimérisation. Sous
forme dimérique STAT5 est transloqué dans le noyau où il peut
jouer son rôle en tant que facteur de transcription en se liant à
l’ADN, par exemple au gène Bcl-‑ ‑XL (gène anti-‑ ‑apoptotique).
• KO STAT5: défaut de production de Bcl-‑ ‑XL et apoptose des cellules érythroïdes.
116
• KO Bcl-‑ ‑XL: Létal avec forte diminution de l’érythropoïèse fœtale.
2. Voie PI3-‑ ‑kinase/Akt/mTOR
Les PI3-‑ ‑kinases de sous-classe 1A (principalement exprimé dans les HSC) sont constituées de
2 sous-‑ ‑unités : une catalytique( p110α, p110β, p110δ) et une régulatrice(p85) comportant
le domaine SH2. Ce dernier permet le recrutement de PI3‑kinase au niveau de résidus
Tyrosine‑kinase phosphorylés et donc une relocalisation membranaire de ces PI3‑kinases.
Les PI3‑kinases sont recrutées dans la partie intra-cytoplasmique du récepteur soit
directement par interaction du domaine SH2 avec des résidus Tyrosine phosphorylés, soit
indirectement par le recrutement des protéines plateformes de signalisation comme la protéine
IRS.
La protéine PI3‑kinase phosphoryle le PIP2 (phosphatidyl‑inositol‑biphosphate) qui va être
transformé en PIP3 (phosphatidyl‑inositol‑triphosphate).
Accumulation du PIP3 au niveau de la membrane permet le regroupement d’un certain
nombre de protéines de signalisation qui vont s’activer.
C’est le cas de la protéine Akt: Elle est recrutée au niveau de la membrane via l’interaction
avec PIP3 ce qui aboutit au regroupement de Akt, PDK1 et mTORC2 (protéines
phosphorylant Akt). Une fois Akt activée il agit sur de très nombreux substrats qui jouent un rôle
dans des processus anti-‑ ‑ apoptotiques mais aussi de croissance et de prolifération cellulaire
3. Régulation négative
La phosphatase SHP-‑ ‑1, recrutée par des résidus tyrosine phosphorylés du récepteur aux
cytokines, va déphosphoryler JAK2 et STAT5 et ainsi diminuer la signalisation intracellulaire
induite par l’EPO.
117
IV. Régulation de la granulopoïèse
La granulopoïèse aboutie à la production de polynucléaires neutrophiles :
Myéloblaste-> promyéloblaste-> myélocyte-> métamyélocyte-> polynucléaire neutrophile.
Au cours de sa différenciation le noyau se segmente.
La granulopoièse est aussi soumise à des facteurs intrinsèques: C/EBPα et PU-1 (puis maintien
que de C/EBPα) et des facteur extrinsèques: G-CSF, GM‑CSF , SCF, IL-3.
Applications cliniques
A.
Maladies constitutionnelles
1. Déficit Immunitaire Combiné sévère (SCID)
Une mutation sur la chaine γc du récepteur de la famille l’IL-‑ ‑2 entraîne la formation d’une
protéine tronquée et rend la liaison avec JAK3 impossible. Les récepteur IL-‑ ‑2 étant
principalement impliqués dans la lignée lymphoïde, la mutation entraine des infection sévères
à cause de la déficience en lymphocytes B et T.
2. Polyglobulie familiale
Polyglobulie est une pathologie caractérisée par la production élevée de globules rouges
entraînant une augmentation de la viscosité sanguine et des complications type thrombose.
Une mutation autosomique dominante du gène EPO-R entraine l’apparition d’un codon stop et
aboutit à un récepteur à l’EPO tronqué en sa partie C-‑ ‑terminale. Elle empêche le
recrutement de la phosphatase SHP-‑ ‑1.
Ce défaut de contrôle négatif par SHP-1 entraine une persistance d’activation de Jak2 et STAT5
responsable d’une polyglobulie.
118
B. Maladies acquises
1. Polyglobulie de Vaquez
C’est un syndrome myéloprolifératif (stimulation anormale de la moelle osseuse) qui
prédomine sur la lignée érythroblastique.
Elle se caractérise par la mutation V617F sur le segment JH2 pseudokinase de JAK2. Cela
empêche son action régulatrice sur la protéine JAK qui est alors active de manière constitutive
même en absence d’EPO (présence de colonies spontanées ou endogènes en absence d’EPO).
On assiste alors à une activation non régulée de progéniteurs érythroïdes, granuleux et
mégacaryocytaires (la mutation est présente dans les 3 lignées myéloïdes).
On traite ce syndrome par des inhibiteurs de l’activité kinase de JAK2: JAKAVI(Ruxolitinide).
2. Leucémie Aiguë Myéloïde (LAM)
La LAM est une prolifération de cellules immatures bloquées dans leur différenciation
due à de nombreuses anomalies :
• Anomalies de facteurs de transcription
•
Mutation inactivatrice de C/EPBα (5 à 14% des LAM)
•
PU-‑ ‑1 (7%)
•
RUNX1
=> blocage de différenciation
•
Facteurs épigénétiques: DNMT3a (23% des LAM), TET2 (8%)
Anomalies de type FLT3, récepteurs à activité Tyrosine-‑ ‑kinase intrinsèque mutés dans 30%
des LAM :
•
•
FLT3-‑ ‑ITD (plus fréquent, duplication en tandem, aboutit à une activation anormale
de FLT3 même en absence de ligand)
•
FLT3-‑ ‑TKD (mutation touchant directement le domaine Tyrosine-‑ ‑kinase)
=>prolifération cellulaire anormale
119
Mot du RT : Grosse dédicace aux sportifs et aux supporteurs du PIMP pour ce magnifique week-end.
Bravo à l’équipe du football AMPC qui remporte son championnat universitaire. (les
rangeux diront « gagné par forfait ») #championmonfrère
120
Fiche récapitulative
I.
La myélopoïèse
L’hématopoïèse est l’ensemble des mécanismes qui assurent une production constante et
finement régulée des différentes cellules sanguines.
Différents compartiments dans le système hématopoïétique :
1. Lymphopoïèse : L’ensemble des mécanismes qui permettent la production des cellules
lymphoïdes (Lymphocytes B et T, NK)
2. Myélopoïèse:
• Granulopoïèse: production des neutrophiles
•
Monocytopoïèse: production de monocytes
•
Erythropoïèse: production de globules rouges
•
Mégacaryopoïèse: production de plaquettes
Régulation par des facteurs intrinsèques : souvent des facteurs de transcription qui auront pour
rôle d’orienter la différenciation du CMP
• GATA-1 : érythromégapoïèse (EMP)
• C/EBPα et PU-1 : évolution en GMP puis en monocyte si maintien de PU-1 ou en
neutrophile si maintien de C/EBPα
Ces facteurs intrinsèques peuvent aussi être des facteurs épigénétiques : DNA
méthyltransférases, protéines TETs.
Régulation par des facteurs extrinsèques : produits par le micro environnement médullaire, sont
essentiellement des cytokines et des facteurs de croissances et favorisent la prolifération, survie
et différenciation.
• Récepteurs à activité tyrosine-‑ ‑kinase intrinsèque
• Récepteurs aux cytokines : dépourvus d’activité tyrosine-‑ ‑kinase intrinsèque et doivent
donc se coupler à des protéines à activité tyrosine-‑ ‑ kinase (comme les JAK). Peuvent être
homodimériques (TPO-R, EPO-R, G-CSF), ou hétérodimériques (interleukines : IL3-R->
chaine βc, IL6-R-> chaine gp130, IL2-R-> chaine γc)
II.
Mégacaryopoïèse (production de plaquettes)
Prolifération -> endoréplication -> maturation
Régulation intrinsèque : Fli-‑ ‑1 oriente vers la lignée mégacaryocytaire alors que EKLF oriente
vers la lignée érythrocytaire : ils sont en "compétition" pour former un complexe avec GATA-‑ ‑1.
Régulation extrinsèque : se fait via la TPO qui va stimuler la mégacaryopoïèse. Elle est
synthétisée dans le foie et régulée par le nombre de plaquettes dans le sang.
121
III.
Erythropoïèse
Orientation érythrocytaire par des facteurs intrinsèques comme EKLF : phase d’amplification
puis différentiation terminale.
Pro-érythroblaste→ érythroblaste basophile→ érythroblaste polychromatophile→ érythroblaste
acidophile → réticulocyte → globule rouge
L’érythropoïèse est sous le contrôle de l’EPO qui est synthétisée par le rein, et accessoirement
le foie, en réponse à une hypoxie tissulaire
Protéines Tyrosine kinase de la famille Jak : ces protéines ont un domaine JH1 kinase
juxtaposé au domaine JH2 pseudokinase. JH2 est dépourvu d’activité kinase et possède une
activité inhibitrice sur le domaine kinase.
La fixation de l’EPO à son récepteur, qui est un récepteur homodimérique de type cytokines,
permet de rapprocher les parties intra-cytoplasmiques et donc les protéines JAK2. Elles vont
s’auto-‑ ‑phosphoryler et permettre la phosphorylation d’un grand nombre de résidus Tyrosine de
la partie intra-‑ ‑ cytoplasmique du récepteur. Beaucoup de protéines ont un domaine SH2 qui a une
forte affinité pour les tyrosines phosphorylées.
Voie STAT5 : fixation de l’EPO → recrutement de STAT5 via son domaine SH2 au niveau de la partie
intra‑cytoplasmique de EPO-R → phosphorylation de STAT5 par JAK2 →dimérisation de STAT5 →
STAT5 transloqué dans le noyau où il joue son rôle de facteur de transcription (notamment pour le
gène anti-apoptotique Bcl-XL)
Voie PI3-kinase : recrutement de PI3‑kinase au niveau de résidus Tyrosine‑kinase phosphorylés
→ relocalisation membranaire de PI3‑kinases → phosphorylation de PIP2 qui devient PIP3 →
activation d’Akt et phosphorylation par PDK1 et mTORC2 → Akt activée agit sur des substrats et sur
les processus de prolifération, croissance et anti apoptotiques.
Régulation négative : La phosphatase SHP-1 va déphosphoryler JAK2 et STAT5 et ainsi diminuer la
signalisation intracellulaire induite par l’EPO.
IV.
Granulopoïèse
Myéloblaste →
neutrophile.
promyéloblaste
→
myélocyte →
métamyélocyte
→
polynucléaire
La granulopoièse est aussi soumise à des facteurs intrinsèques: C/EBPα et PU-1 (puis maintien que de
C/EBPα) et des facteur extrinsèques: G-CSF, GM‑CSF , SCF, IL-3.
V.
Applications cliniques
Maladies constitutionnelles:
• Déficit Immunitaire combiné sévère : mutation IL2-R → liaison avec JAK3 impossible
•
Polyglobulie familiale: mutation EPO-R tronquée à sa partie C-ter → empêche recrutement de
la phosphatase SHP-1 → persistance d’activation de Jak2 et STAT5 → production trop
élevée de GR
Maladies acquises:
• Polyglobulie de vaquez : mutation du segment JH2 pseudokinase de JAK2 → JAK est alors
active de manière constitutive même en absence d’EPO
•
Leucémie aiguë myéloïde : prolifération de cellules immatures bloquées dans leur
différenciation due à de nombreuses anomalies
122
UE8 – SIH – Hématologie - n° 8
27/04/2017
Vahid Asnafi
[email protected]
RT : Eddy-Alex LAGADEC
RL : Balthazar CROC
Lymphopoïèse précoce et sa régulation
I. Introduction
II. Généralités sur la lymphopoïèse.
A) Modèles d’hématopoïèse.
B) Processus de maturation des lymphocytes.
III. Lymphopoïèse B.
A) Étapes moléculaires de la lymphopoïèse B précoce.
B) Régulation de la lymphopoïèse B.
i. Régulation par facteurs extrinsèques
ii. Régulation par facteurs intrinsèques.
C) Leucémie aiguë lymphoblastique B (LAL B).
IV. Lymphopoïèse T.
A) Anatomie du thymus.
B) Étapes moléculaires de la lymphopoïèse T.
C) Régulation de la lymphopoïèse T.
D) LAL T.
V. Déficits immunitaires.
A) Maladie de Bruton.
B) Syndrome de Di George
Abréviations :
CSH : cellule souche hématopoïétique. GR
: globules rouges.
Ag : antigène.
Ig : immunoglobuline.
Ac : anticorps.
MO : moelle osseuse
LT : lymphocyte T LB
: lymphocyte B
Mot du RT : Ronéo utilisée comme référentiel par le prof. Il m’a demandé de laisser ce qu’il n’avait
pas dit cette année, donc je l’ai mis en italique. Il faut retenir le vocabulaire pour comprendre
globalement et non pas tout apprendre par cœur. Seuls les noms et phrases en gras sont à apprendre,
ainsi que leur rôle.
123
I. Introduction
L’hématopoïèse est un modèle de différenciation hiérarchisé par étapes où les cellules les plus
immatures aboutissent aux cellules les plus matures.
Nous avons deux lignées possibles pour l’hématopoïèse :
-‑‑‑
Myélopoïèse = granulopoïèse + monocytopoïèse + érythropoïèse + thrombocytose
(retenir que cela correspond à tout ce qui n’est pas lymphocytaire)
-‑‑‑
Lymphopoïèse (qui donne le système immunitaire) = LT + LB + NK
On distingue plusieurs stades de différenciation
•
:
Les cellules souches hématopoïétiques (CSH) n’exercent pas de fonction, mais ont des
capacités d’auto-‑ ‑renouvellement (maintien d’un pool) et de différenciation multipotente
qui sont le seul moyen de les identifier (une injection murine va entraîner la production de
cellules humaines chez la souris)
Capable de donner l’ensemble des lignées hématopoïétiques et ont une durée de vie illimitée.
• Les progéniteurs ne sont plus des cellules souches, ils ont un potentiel de différenciation
restreint, mais encore multiligné: ils peuvent par ex donner des érythroblastes OU des
plaquettes ; des granuleux OU des lymphocytes.
• Les précurseurs sont des cellules immatures restreintes engagées dans une lignée
donnée (ex : granuleuse, erythroblastique…), mais n’ont pas les caractéristiques
phénotypiques et fonctionnelles de la cellule mature.
• Les cellules matures exercent une fonction, mais sont incapables de se multiplier.
(Globule rouge transportant de l’oxygène, LB jouant un rôle dans la défense immunitaire)
124
Comment identifier ces différents types de cellules ?
-‐‐‐ Pour les cellules matures et les précurseurs : par leurs caractéristiques morphologiques,
phénotypiques et moléculaires, on peut les identifier de manière directe. Elles portent également des
marqueurs de différenciation.
-‐‐‐ Pour les CSH et les progéniteurs : elles n’ont pas de marqueurs de différenciation. On est incapable
de les identifier individuellement. On doit les isoler, les mettre en culture et déterminer a posteriori,
en fonction du type de cellules obtenues, de quel progéniteur il s’agissait.
II. Généralités sur la lymphopoïèse
A) Modèle d’hématopoïèse.
• MODÈLE CLP (historiquement)
CLP = précurseur lymphoïde commun.
Dans la MO, la CSH se divise assez tôt en deux lignées différentes à savoir la lignée myéloïde et la
lignée lymphoïde, qui restent distinctes l’une de l’autre. Il suggère une séparation précoce des
2 lignées. Il s’agit d’une pré orientation lymphoïde ou myéloïde.
Au niveau lymphoïde, la CSH puis le CLP ont la capacité de donner la lymphopoïèse B dans la MO,
ou de migrer dans le thymus pour donner la lymphopoïèse T, ou encore de donner la lymphopoïèse
NK (non abordé dans ce cours).
• MODÈLE ACTUEL (plus proche de la réalité, moins dichotomique)
En réalité la division n’est pas aussi drastique que ça ! Le système est plus complexe. On observe une
bipotentialité lympho-‑ ‑myéloïde à partir de la CSH (progéniteur lympho-‑ ‑myéloïde ou
progéniteur érythro-‑ ‑mégacaryocytaire). Les voies de la lymphopoïèse sont étroitement liées à
celles de la myélopoïèse.
B) Processus de maturation des lymphocytes.
• La lymphopoïèse primitive, précoce ou centrale
Au hasard, en absence d’antigène
Au cours de son processus de maturation chaque lymphocyte crée un récepteur unique à un Ag :
-‑‑‑
Rc TCR (T – cell receptor)
-‑‑‑
Rc BCR (B – cell receptor). L’Ac est la forme excrétée du BCR, autrement dit le BCR est un
Ac membranaire.
Ces récepteurs se créent par une mécanique recombinatoire génique (V, D, J), source de diversité. On
obtient un répertoire lymphocytaire.
125
Rque : la recombinaison génique survient dans deux situations qui visent la diversité : l’élaboration du
répertoire lymphocytaire (diversité de reconnaissance antigénique) et la méiose (diversité de l’espèce).
L’acquisition du récepteur des cellules lymphocytaires se fait dans les organes lymphoïdes
primaires : (tombe aux partiels)
-‑‑‑
LB = moelle osseuse
-‑‑‑
LT = thymus
Rque : au cours de la vie embryonnaire et fœtale, l’hématopoïèse a lieu au niveau du foie et disparaît
rapidement avant la naissance.
• La lymphopoïèse secondaire, tardive, périphérique
Expansion des lymphocytes activés par l’antigène. Elle a lieu dans les organes lymphoïdes
secondaires ou périphériques (=la rate, le système ganglionnaire lymphatique et le système
lymphatique associé aux muqueuses MALT). Il ne s’agit pas d’une néo-‑ ‑lymphopoïèse, mais d’une
amplification d’un lymphocyte déjà formé. Cela consiste à prendre des lymphocytes du
répertoire dont le récepteur reconnaît l’Ag mis en cause, et à affiner ces lymphocytes.
EN RÉSUMÉ :
Organes lymphoïdes primaires = thymus + moelle osseuse + foie (embryon uniquement)
Organes lymphoïdes secondaires = rate + réseau lymphatique (ganglions) + MALT
-‐ ‐
Étape antigène-‐ ‐indépendante = lymphopoïèse précoce, primitive ou centrale qui
permet la mise en place du récepteur à l’antigène
-‐ ‐
Étape antigène-‐ ‐dépendante = lymphopoïèse tardive dans les organes secondaires
(amplification polyclonale)
126
III. Lymphopoïèse B
Elle se caractérise par différentes étapes immuno-‑ ‑phénotypique progressives qui sont
des associations phénotypiques.
On va avoir des marqueurs immuno-‑ ‑phénotypiques distincts selon la progression dans la
lymphopoïèse, en voici quelques exemples ;
CD19 et CD21: marqueur des lymphocytes immatures précoces. CD34
: marqueur de l’immaturité qui disparaît assez rapidement.
IL7recepteur : marqueur de la lymphopoïèse précoce.
CD10 : caractéristique de l’engagement dans la lymphopoïèse B.
Au fur et à mesure de cette différenciation, on va avoir des recombinaisons phénotypiques.
Ces étapes ne peuvent pas être assimilées à des « arrêts d’autobus » (les cellules pro-‑ ‑B ne
décident pas de faire un « stop » avant de devenir pré-‑ ‑B) C’est une évolution phénotypique
continue. Par exemple : les marqueurs CD10 et CD21 sont « opposés », pendant la
différenciation CD10 disparaît petit à petit pendant que CD21 apparaît.
A) Étapes moléculaires de la lymphopoïèse B précoce.
Ces étapes phénotypiques sont corrélées à des réarrangements des chaînes lourdes et
légères des Ig qui vont permettre la formation du récepteur B à l’Ag.
-‑‑‑
Au stade CSH, aucun réarrangement de la chaîne lourde des Ig.
-‑ ‑
Au stade CLP Pro-‑ ‑B, réarrangements D-‑ ‑JH (H : heavy = chaîne lourde Ig) qui sont
incomplet.
-‑ ‑
Au stade Pré-‑ ‑B, réarrangements V-‑ ‑DJH, complet.
Lorsqu’ils sont productifs, ils permettent l’expression intra-‑ ‑cytoplasmique d’une chaîne
µ (=première chaîne lourde possible à faire) qui va se fixer à des protéines invariantes, les pseudos
chaînes légères, pour former le préBCR.
Le préBCR formé déclenche un signal de prolifération massif des cellules préB, ayant pour but
d’amplifier les « bons élèves » (préB gentils ayant des préBCR réussis exportés à la membrane). A
la suite de ce signal, on observe un réarrangement de la chaîne légère V-‑ ‑JL (L=light), pour les «
bons élèves » seulement. On a alors formation d’une IgM (qui par la suite pourra subir des switchs
phénotypiques pour donner des IgA, E, G etc)
127
Rque : l’Ac est la forme excrétée du récepteur B à l’Ag, initialement sous la forme IgM
Pourquoi produit-‑ ‑on d’abord la chaîne lourde associée aux pseudo-‑ ‑chaînes suivies par la
production des vraies chaînes légères ?
Nous avons sur le schéma ci-‑ ‑dessous le préBCR avec ses deux chaînes lourdes µ construites par le
LB (remaniement somatique) : cette protéine n’était pas codée par le génome initialement, mais des
remaniements du génome ont formé un nouveau gène codant pour une nouvelle protéine (le
préBCR) donc on ne sait pas ce qu’elle vaut. La cellule va alors « coller » des protéines invariantes
qualifiées de pseudo-‑ ‑chaîne légère (ou VpreB et gamma5 sur le schéma – pas à retenir) pour voir si
le préBCR en question est capable de faire de la signalisation. Si c’est le cas, on va avoir un signal de
prolifération qui permet l’expansion du clone (on donne un bonus aux « bons élèves »). Ensuite, la
synthèse et le remaniement d’une vraie chaîne légère est induite. Ainsi, seulement les « bons élèves »
auront un vrai BCR.
B) Régulation de la lymphopoïèse B
i. Régulation par facteurs extrinsèques.
Régulation par les cytokines : IL7 (sécrété par cellule stromale) est un régulateur positif
indispensable qui permet le signal de prolifération lors de la sélection préBCR.
Il y a aussi des facteurs inhibiteurs (TNF-α).
ii. Régulation par facteurs intrinsèques.
Régulation par des facteurs de transcription : EBF et PAX5, nécessaires et suffisants pour les
remaniements VDJ de la chaîne lourde des Ig. Ces facteurs sont affectés par des mutations de type
perte de fonction. Ils régulent les étapes encadrées ci-dessous.
128
C) Modèle pathologique : Leucémie aiguë lymphoblastique (LAL)
Il existe des maladies par excès (LAL) ou par défaut (déficit immunitaire) de lymphopoïèse B.
LAL : proliférations malignes, clonales ou oligo-‑ ‑clonales, développées à partir de précurseurs
lymphoïdes immatures avec blocage du processus de maturation.
On a alors, une accumulation de cellules immatures appelées « blastes ». Les cellules immatures
restent bloquées à un stade donné et accumulent d’autres évènements oncogéniques aboutissant
à
la
formation
d’une
tumeur.
Première
cause
de
tumeur
infantile.
Le diagnostic est immunologique : on classe les cancers selon les stades de blocage. On étudie donc
les marqueurs exprimés par les blastes (CD10, présence de chaîne lourde, légère, …)
A titre informatif : les formes pro-B de cancer représentent la première cause de tumeur néo-natale et
ont un pronostic effroyable.
Les formes Pré-pré-B touchent les enfants de 4 à 10 ans et sont curables aujourd’hui dans 95% des cas.
Beaucoup d’anomalies, à l’origine de ces cancers, ciblent les mécanismes de régulation de la
lymphopoïèse B. Une des anomalies les plus fréquentes est la perte de fonction (mutation ou
délétion) de PAX5 et EBF ce qui empêche la formation du BCR.
IV.
Lymphopoïèse T
Des progéniteurs quittent la MO pour coloniser le thymus pendant la vie fœtale.
La lymphopoïèse T a lieu exclusivement dans le thymus.
Question actuelle en recherche : le progéniteur thymique le plus multipotent est visiblement
différent d’une CSH. En effet, il peut donner à peu près tout sauf les érythrocytes et les
mégacaryocytes. Il pourra donner des cellules dendritiques, des lymphocytes et faire de la
granulopoïèse. Les CSH ne migrent pas dans le thymus. On ne sait pas comment se fait la
colonisation du thymus ni où se pré-engage en précurseur de LT.
129
A) Anatomie du thymus.
Il s’agit d’un organe volumineux (1/3 médiastin antérieur) chez l’enfant, qui régresse rapidement
et qui va subir une involution après la puberté. Il deviendra un liseré adipeux pour ne plus être
détectable, anatomiquement, à la puberté.
De la périphérie vers la profondeur, plusieurs régions organisées de façon cortico-‑ ‑médullaire :
-‑‑‑
Région sous capsulaire : zone où rentrent les thymocytes les plus immatures (double
négatif DN)
-‑‑‑
Région corticale : zone où migrent les thymocytes vers la profondeur et où se fait la
mise en place du récepteur T à l’Ag.
-‑‑‑
Région médullaire : lieu où se trouvent les thymocytes les plus matures qui vont partir
coloniser les organes lymphoïdes secondaires. SP=simple positif (ou CD4+ ou CD8+).
B) Étapes moléculaires de la lymphopoïèse T.
130
Plus compliquée que la lymphopoïèse B car elle n’est pas linéaire : comprend plusieurs
embranchements (double dichotomie):
-‑‑‑
Formation du TCR, qui peut être :
➢➢ Un hétérodimère γδ
➢➢ Un hétérodimère αβ
-‑‑‑
Au sein de chaque catégorie (δγ ou αβ), choix de devenir :
➢➢ CD4+
➢➢ CD8+
Dans le cortex du thymus, les cellules ont un phénotype CD1a+ (marqueur cortical) et CD4/CD8 double
positif (c’est-‑ ‑à-‑ ‑dire que les thymocytes expriment à la fois CD4 et CD8).
Remaniements du TCR (plus complexe que chez les BCR): D’abord remaniement δ, puis très vite
un γ, plus tardivement un β et enfin un α qui survient après la sélection des cellules ayant fait un β
productif.
Lors du remaniement du TCR β on va avoir l’expression d’un préTCR (chaîne β et protéine invariante
pré-‑ ‑Tα) ce qui donne la β sélection (équivalent stricte de la sélection chez les BCR).
Mécanisme de β sélection : On a créé une nouvelle protéine donc pour évaluer son efficacité, la
cellule « colle » une protéine pré-‑ ‑Tα (qui ressemble vaguement à une chaîne α). On a donc un
préTCR qui engendre une signalisation qui crée une multiplication de la cellule (on a trouvé le
« bon élève »). Les cellules avec un réarrangement productif de la chaîne β du TCR seront amplifiées
(dans le cortex).
Puis la prolifération va s’arrêter et les cellules vont commencer à remanier le TCR α pour remplacer la
protéine invariante, pré-‑ ‑Tα. Le TCR αβ est formé.
Le LT a un rôle central dans la régulation de la réponse immune. Ainsi, il subit une double sélection
:
-‑‑‑
La sélection positive : signal de survie aux récepteurs qui reconnaissent le CMH1.
-‑‑‑
La sélection négative : signal de mort cellulaire aux cellules qui reconnaissent trop bien
le CMH2 donc qui reconnaissent les cellules du soi.
 moins de 1% des « bons élèves » survivent ! Dans
l’organisme, on a 50 fois plus de LT αβ que de γδ.
La différenciation vers la lignée γδ est très précoce (dès le stade pré-‐ ‐T1) : ces thymocytes ne
subissent pas de remaniement β (ça ne les concerne pas puisqu’ils n’ont pas de chaîne β !) et ils
ne
subissent donc pas de β Sélection.
3 modèles pour expliquer la bifurcation rapide :
• Modèle stochastique (sans doute faux) : Le réarrangement γδ survient avant le αβ, donc
si on ne réussit pas à faire un γδ productif, on a un αβ PAR DÉFAUT. Ceci impliquerait
qu’on aurait autant de γδ que de αβ ce qui n’est pas le cas (on pourrait le justifier par
une extension périphérique ou par la β sélection qui induit une amplification clonale)
• Modèle compétitif : lignée αβ favorisée car ne nécessite que le réarrangement β. Dans la
lignée γδ il faut que le réarrangement γ et le réarrangement δ soient productifs en même
temps (pas facile car cadre de lecture doit rester ouvert donc 2/3 seulement est productif
car 2 allèles (1/3 pour chaque allèle)), alors que, dans la lignée αβ, il suffit d’un β réussi
pour bénéficier de la β sélection et faire l’amplification clonale.
• Modèle de pré-‐ ‐engagement (sans doute le plus vrai des trois) : il y a une
prédétermination avant même les réarrangements, avec des facteurs de transcription
qui dirigent tel ou tel remaniement de manière prédominante pour que la cellule
s’engage dans une lignée.
131
C) Régulation de la lymphopoïèse T.
Notch1 qui est un récepteur transmembranaire, et a aussi un rôle de facteur de transcription. Il
est INDISPENSABLE en agissant à plusieurs niveaux : il permet le commitment T (orientation du
progéniteur dans la lignée T), il est important lors de la β sélection (permet la prolifération) et la
dichotomie CD4 CD8.
Le Rc transmembranaire est en 2 morceaux : une partie extra cellulaire (EGF-‑ ‑like) → fixation du
ligand de Notch (contact avec cellule présentatrice nécessaire) qui entraîne le clivage protéolytique de la
partie EC (par des métalloprotéinases), qui est endocytée. Une deuxième série de clivages (par la γ-‑
‑sécrétase) libère, dans le cytoplasme, la partie IC de Notch (NIC) qui devient un FT migrant dans le
noyau pour réguler l’expression génique. En s’associant avec MAML1 et CSL au niveau des gènes cibles,
NIC déclenche un programme transcriptionnel qui permet le commitment et la différenciation T. La
régulation négative est assurée par le domaine PEST qui permet de recruter des ligases (FBXW7).
Ce complexe va poly-‑ ‑ubiquitinyler NIC qui sera adressé au protéasome.
Rque : Le prof a précisé que Notch1 tombe très souvent à l’examen, il le trouve très « mimi »
132
D) LAL T.
Comme vu précédemment, il s’agit de proliférations malignes et clonales, avec blocage de
maturation, à partir de précurseurs T. Elles sont plus tumorales avec des masses médiastinales.
A prédominance masculine.
Dans plus de 70% des cas des LAL T, on a des mutations activatrices de Notch (gain de fonction).
1) Mutation concernant le domaine d’hétérodimérisation (domaine transmembranaire) : la
protéine s’auto-‑ ‑clive toute seule sans fixation du ligand. Il s’agit d’une mutation gain de
fonction car le récepteur devient constitutivement actif.
2) Mutation tronquante de PEST (perte de fonction) ou mutation de FBXW7 qui sont des
éléments de régulation négative -‑ ‑> augmentation de la demi-‑ ‑vie de la partie IC de Notch
qui ne peut plus être ubiquitinée donc dégradée. Ici, la fixation du ligand est nécessaire.
Ces mutations ont un intérêt clinique car les patients avec une mutation de Notch ont un
comportement clinique différent. On stratifie les patients d’un point de vue thérapeutique en
fonction de leur statut mutationnel de Notch. Ceci va déterminer si le patient reçoit ou pas tel ou
tel traitement. Il s’agit d’un traitement personnalisé, où le profil mutationnel de la tumeur va
indiquer la prise en charge thérapeutique. Le gain de fonction de la cellule tumorale la rend moins
résistante à de la chimiothérapie par rapport aux cellules saines.
V. Déficits immunitaires
A) Au niveau de la lymphopoïèse B ; maladie de Bruton.
Il s’agit d’une dérégulation par défaut.
L’exemple ici est l’Agammaglobulinémie liée au sexe (maladie de Bruton) : on a un déficit de la
tyrosine kinase Bruton (Btk) → blocage de la maturation au stade préB (maladie de la sélection
PréBCR).
Le gène qui code Btk est localisé sur le chromosome X donc chez le garçon, si mutation gène Btk,
impossibilité de faire de la lymphopoïèse B, donc pas de production d’Ac.
133
B) Au niveau de la lymphopoïèse T ; syndrome de Di George.
Ce syndrome correspond à une embryopathie qui touche les troisième et quatrième arcs
branchiaux.
On n’a pas de mise en place du thymus (agénésie thymique) et donc pas de lymphocytes T :
c’est la preuve que les LT sont exclusivement thymiques. Cette agénésie va entraîner une
hypocalcémie
et
de
fréquentes
malformations
des
vaisseaux
du
cœur.
Conclusion :
134
Fiche récapitulative
2 lignées possibles pour l’hématopoïèse :
➢ Myélopoïèse = granulopoïèse + monocytopoïèse + érythropoïèse + thrombocytose
➢ Lymphopoïèse (qui donne le système immunitaire) = LT + LB + NK
4 stades de différenciation :
o Les cellules souches hématopoïétiques (CSH) : auto‑renouvellement et différenciation
multipotente. Capable de donner l’ensemble des lignées hématopoïetiques +++
o Les progéniteurs potentiel de différenciation restreint mais encore multiligné.
o Les précurseurs cellules immatures engagées dans une lignée, mais n’ont pas les
caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles de la cellule mature.
o Les cellules matures, exercent une function.
Pour les cellules matures et les précurseurs : identification directe possible, mais pour les CSH et les
progéniteurs, elles n’ont pas de marqueurs de différenciation. On est incapable de les différencier.
La lymphopoïèse
Modèle CLP (historiquement) : séparation précoce des 2 lignées
Modèle actuel : progéniteur lympho-myéloïde (‑> bipotentialité)
érythro‑mégacaryocytaire.
et
progéniteur
Lymphopoïèse précoce, primitive ou centrale qui permet la mise en place du récepteur à l’antigène
unique : Rc TCR (pour LT) et Rc BCR (pour LB). Ces récepteurs se créent par une mécanique
recombinatoire génique (V, D, J) dans la moelle osseuse (LB) et le thymus (LT) (étape antigèneindépendante)
Lymphopoïèse tardive, dans les organes secondaires : rate + réseau lymphatique (ganglions) +
MALT(amplification polyclonale) (étape antigène‑dépendante)
1. Lymphopoïèse B, elle se caractérise par différentes étapes immuno-phénotypique
(marqueurs immuno-phénotypiques distincts selon la progression dans la lymphopoïèse). C’est
une évolution phénotypique continue.
Étapes moléculaires de la lymphopoïèse B précoce :
o Au stade CLP Pro-‑‑‑B, réarrangements D-‑‑‑JH incomplets.
o Au stade Pro-‑‑‑B, réarrangements V-‑‑‑DJH, complets.
o expression intra-cytoplasmique d’une chaîne µ (=première chaîne lourde) qui se fixe à des
protéines invariantes, les pseudos chaînes légères, pour former le préBCR.
o préBCR déclenche un signal de prolifération : amplification des « bons élèves » puis
réarrangement de la chaîne légère V-‑‑‑JL pour ces « bons élèves » seulement.
On a alors formation d’une IgM
Régulation de la lymphopoïèse B
o par facteurs extrinsèques : cytokines : IL7 +++ (sécrété par cellule stromale) est un régulateur
positif indispensable qui permet le signal de prolifération lors de la sélection préBCR.
o par facteurs intrinsèques : facteurs de transcription : PAX5 +++, nécessaire et suffisant pour les
remaniements VDJ de la chaîne lourde des Ig
135
Modèle pathologique : Leucémie aiguë lymphoblastique (LAL) :
LAL : proliférations malignes, clonales ou oligo‑clonales, développées à partir de précurseurs
lymphoïdes immatures avec blocage du processus de maturation.
Le diagnostic est immunologique : on classe les cancers selon les stades de blocage.
Une des anomalies les plus fréquentes est des pertes de fonction de PAX5 ce qui empêche la formation
du BCR.
2. Lymphopoïèse T (exclusivement dans le thymus)
Des progéniteurs (multipotent ≠ CSH) quittent la MO pour coloniser le thymus pendant la vie fœtale.
Anatomie du thymus : organe volumineux (1/3 médiastin antérieur) chez l’enfant qui va subir une
involution après la puberté. Il deviendra un liseré adipeux. De la périphérie vers la profondeur : région
sous capsulaire, puis corticale et enfin médullaire.
Étapes moléculaires de la lymphopoïèse T.
Plus compliquée que la lymphopoïèse B car elle n’est pas linéaire : comprend plusieurs
embranchements (double dichotomie):
-> Formation du TCR, qui peut être : Un hétérodimère δγ ou αβ
-> Au sein de chaque catégorie (δγ ou αβ), choix de devenir : CD4+ ou CD8+
Remaniements du TCR : D’abord remaniement δ, puis très vite un γ, plus tardivement un β et enfin un α
qui survient après la sélection des cellules ayant fait un β productif.
Lors du remaniement du TCR β on va avoir l’expression d’un préTCR (chaîne β et protéine invariante
pré-‑‑‑Tα) ce qui donne la β sélection (équivalent stricte de la sélection chez les BCR). Puis la
prolifération va s’arrêter et les cellules vont commencer à remanier le TCR α pour remplacer la protéine
invariante, pré-‑‑‑Tα. Le TCR αβ est formé.
Le LT a un rôle central dans la régulation de la réponse immune. Ainsi, il subit une double sélection :
positive et négative (moins de 1% des « bons élèves » survivent)
La différenciation vers la lignée γδ est très précoce
On distingue 3 modèles pour expliquer la bifurcation rapide.
Régulation de la lymphopoïèse T : +++
Notch1 est un récepteur transmembranaire, qui a aussi un rôle de facteur de transcription. Il est
INDISPENSABLE en agissant à plusieurs niveaux : il permet le commitment T, la β sélection et la
dichotomie CD4 CD8.
Le Rc transmembranaire est en 2 morceaux : fixation du ligand de Notch qui entraîne le clivage
protéolytique de la partie EC et un deuxième de clivages qui libère, dans le cytoplasme, la partie IC de
Notch (NIC) qui devient un FT migrant dans le noyau pour réguler l’expression génique.
LAL T (proliférations malignes et clonales, avec blocage de maturation, à partir de précurseurs T). Dans
plus de 70% des cas des LAL T, on a des mutations activatrices de Notch. Il existe des traitements
personnalisés, où le profil mutationnel de la tumeur va indiquer la prise en charge thérapeutique.
Déficits immunitaires :
Au niveau de la lymphopoïèse B ; maladie de Bruton : déficit de la tyrosine kinase Bruton (Btk)
→ blocage de la maturation au stade préB
Au niveau de la lymphopoïèse T ; syndrome de Di George : pas de mise en place du thymus.
136
UE8 –Hématologie- cours n°9
27/04/2017
RT : Iris Layani
Pr. Felipe Suarez :
[email protected]
RL : Isabelle de Malliard
Eléments d’oncogenèse : hématologie et classification
des hémopathies malignes
Plan :
I.
Principaux mécanismes d’oncogenèses
A. Définition de la cellule cancéreuse
B. Les altérations cardinales du cancer
C. Oncogenèse
i. Exemple 1
ii. Exemple 2
iii. Exemple 3
iv. Exemple 4
II.
Application à l’hématologie
A. Rappel de la lymphopoïèse B
B. Rappel de la lymphopoïèse T et des autres cellules
hématopoïétiques
C. Survenue d’évènements oncogènes
III.
Classification des hémopathies malignes
A. La leucémie aigue
B. Les néoplasmes myéloprolifératifs
C. Les leucémies lymphoïdes
D. Les myélomes multiples
E. Les lymphomes
Mot du RT : Le prof a dit que les 15 dernières diapositives n’étaient là que pour enrichir notre culture
générale. Je ne les ai donc pas replacées dans la ronéo
137
I.
Principaux mécanismes d’oncogenèse
A.Définition de la cellule cancéreuse
Une cellule cancéreuse est une cellule qui a acquis une ou plusieurs anomalies génétiques. Ces anomalies
sont des mutations somatiques qui ont lieu dans un tissu différencié, elles n’ont pas vocation à être
transmises à la descendance.
Ces anomalies dérégulent la prolifération et l’homéostasie cellulaire. Ce sont des mutations qui donnent
un avantage sélectif à la lignée de la cellule mutée par rapport aux cellules normales.
B.Les altérations cardinales du cancer
Les altérations cardinales du cancer
sont des altérations que l’on retrouve
systématiquement dans les cellules
cancéreuses et qui permettent à la
tumeur de se développer.
Dans tous les cancers on retrouve au
moins un de ces 6 types d’altérations.
Ils confèrent à la cellule cancéreuse des avantages qui augmentent ses capacités prolifératives.
C. L’oncogenèse
L’oncogenèse est un processus pathologique, multi-étape où la cellule accumule un grand nombre de
mutations. Au terme de ce processus, la capacité proliférative de la cellule est largement augmentée.
Lors de la prolifération cellulaire, la réplication de l’ADN est une étape qui peut comporter des erreurs.
Le mécanisme de la réplication est donc régulé et précis afin d’éviter l’introduction de mutations. En
particulier les voies de ATM et p53 sont des processus de contrôle qui arrêtent le cycle cellulaire pour
permettre à la cellule de réparer l’erreur. Cependant, parfois ces mécanismes de protection ne sont pas
suffisant et des erreurs échappent à leur contrôle. Ces erreurs peuvent être un élément dans le parcours
de l’oncogenèse.
Les mutations peuvent être diverses : ponctuelles, de duplication, de délétion, translocations
chromosomiques… Ces phénomènes peuvent mener à des altérations oncogéniques. C’est-à-dire
entrainer un phénotype particulier qui va conférer des propriétés oncogéniques à la cellule fille.
Les altérations oncogènes peuvent être regroupées en deux catégories :
138
1) Une mutation qui va venir activer un gène oncogène qui va favoriser la prolifération.
2) Une mutation qui va inactiver un gène suppresseur de tumeur. Par exemple le gène p53 qui a
pour rôle de repérer une mutation, d’arrêter le cycle cellulaire pour permettre la réparation de
l’ADN, d’induire l’apoptose si la réparation n’est pas efficace. En cas d’altération de ce gène, les
cellules filles ont un plus grand risque de porter des mutations.
Il existe différents mécanismes permettant à ces altérations de voir le jour :
a) La dérégulation de la transcription. Une mutation dans le promoteur d’un gène oncogène peut
entrainer une augmentation de la transcription.
b) Phénomènes épigénétiques (non-inscrits dans le génome) : une anomalie de la méthylation des
promoteurs ou une anomalie de l’acétylation des histones. Peuvent entrainer des anomalies de
volume de traduction.
c) Phénomènes de translocation. Un oncogène peut se retrouver transloqué à proximité d’une
séance régulatrice différente. Qui imposera une transcription différente, souvent une hyper
expression de l’oncogène
d) Transcrits de fusion. Un nouveau gène va être créé dont la propriété sera oncogénique.
e) Mutation en cis ou en Trans. Une mutation peut avoir lieu à côté d’un oncogène et va avoir des
effets sur l’oncogène à proximité. Par exemple une mutation dans un facteur de transcription en
cis peut avoir des conséquences sur la transcription de l’oncogène.
1)Exemples 1 : voie des kinases
On prend ici l’exemple d’une voie de signalisation impliquant des protéines kinases. La transduction du
signal se fait par phosphorylation de tyrosines. Ce sont des mutations que l’on retrouve dans un grand
nombre de cancer.
Des mutations sur le
récepteur peut entrainer
une
activation
plus
importante de son domaine
kinase.
Des mutations sur des
tyrosines kinases en aval du
récepteur peut les rendre
constitutivement actives.
Les
phosphorylations
seront
donc
plus
importantes en aval.
On s’intéresse à la PI3K qui
est mutée dans sa région
catalytique p110. Cette
mutation a pour effet la
phosphorylation du PIP2
qui devient alors PIP3. PIP3 est très important pour la transduction du signal, car il permet l’encrage
139
d’autres molécules de transduction du signal à la membrane. Ces différentes molécules vont ensuite
mener à des modifications de l’apoptose, du cycle cellulaire, du métabolisme glucidique…
D’autres mutations peuvent entrainer la dérégulation de cette voie. La phosphatase PTEN a pour rôle
de dé-phosphoryler le PIP3. Il permet donc de réguler la voie. Une mutation inactivatrice de PTEN va
donc entrainer un maintien de la voie alors qu’elle aurait dû se stopper.
2) Exemple 2 : NOTCH1 dans les leucémies aigues lymphoblastique T
NOTCH1 est un récepteur de surface primordiale dans le développement des lymphocytes T. On
retrouve dans un grand nombre de leucémies lymphoblastique des mutations touchant le gène de cette
protéine.
NOTCH 1 est activé par un ligand transmembranaire présent sur une autre cellule. Son activation va
mener à des modifications dans son domaine juxta membranaire et à un clivage protéolytique qui va
libérer la partie intracellulaire de NOTCH : ICN1. ICN1 va agir comme un facteur de transcription. La
transcription accrue des gènes cible de NOTCH1 va entrainer la prolifération et la différentiation des
lymphocytes T.
Certaines mutations vont empêcher la dégradation naturelle d’ICN1. Ces mutations touchent le domaine
PEST d’ICN1. Ce domaine a pour fonction d’être polyubiquitiné et de conduire ICN1 au protéase pour
qu’il soit dégradé. Des mutations sur PEST induisent une activation permanente de cette voie.
3) Exemple 3 : prolifération liée à MYC
Le gène MYC est un gène très important dans l’oncogenèse impliqué dans la prolifération cellulaire.
Cependant ce gène active des mécanismes d’apoptose et de sénescence quand la prolifération devient
importante, il doit donc être par la suite contrecarré par les cellules tumorales.
La mutation présentée ici est très fréquemment retrouvée dans les tumeurs lymphoïdes. Il s’agit d’une
translocation entre le chromosome 8 porteur du gène MYC et le chromosome 14 qui porte le locus des
140
chaines lourdes des immunoglobulines. Or les chaines lourdes des Ig sont exprimées à forte
concentration dans les lymphocytes B matures. Si le gène MYC est transloqué à proximité des séquences
de régulation des Ig, alors il sera exprimé en grande quantité dans les lymphocytes B. Cette mutation est
présente dans le lymphome de Burkitt en particulier.
4) Exemple 4 : inhibition de l’apoptose liée à BCL2
BCL2 est impliqué dans les deux voies de l’apoptose.
La voie extrinsèque impliquant le récepteur FAS dont l’activation par FAS L va entrainer une cascade de
signalisation activant les caspases qui vont former des pores à la surface de la mitochondrie permettant
la sortie du cytochrome C. Le cytochrome C va rejoindre d’autres protéines pour former l’apoptosome
qui va activer la caspase 3 dont la fonction protéolytique va entrainer l’apoptose.
Ainsi que la voie intrinsèque où des signaux intracellulaires vont entrainer l’apoptose.
BCL2 est un anti apoptotique, il va empêcher la sortie du cytochrome C de la mitochondrie en bloquant
la formation du pore. Quand la cellule est normale, si l’on stimule la cellule avec un facteur de croissance
(ici IL3) on a une prolifération. Si, pendant cette phase de prolifération, on prive les cellules d’IL3, ces
cellules vont entrer en apoptose. Cependant, si BCL2 est surexprimé dans ces cellules alors l’apoptose
n’est plus déclenchée même si elles sont privées d’IL3.
On observe ce phénomène dans le lymphome folliculaire, où le gène de BCL2 est transloqué dans le locus
des chaines lourdes des Ig (voir mécanisme de l’exemple précédent.). Cette maturation induit une
activation constitutive de BCL2
Dans un centre germinatif normal, les LB n’expriment pas BCL2, car lors des processus de sélections
seuls les LB les plus affins doivent survivre, les autres entrent en apoptose. Lorsque cette mutation est
exprimée les LB expriment BCL2 et n’entrent plus en apoptose.
141
II- Application à l’hématologie
A-Rappel de la lymphopoïèse B
La lymphopoïèse B commence dans la moelle osseuse à partir de précurseurs lymphoïdes communs.
Qui vont procéder à un réarrangement de leur ADN au cours de leur maturation. D’abord un
réarrangement des chaines lourdes des Ig : V(D)J. Qui va permettre d’exprimer une chaine lourde
unique qui va donner un signal de survie au LB si elle est correctement réarrangée. La cellule va ensuite
réarranger la chaine légère si elle a survécu à la
première sélection. Quand le réarrangement
complet est correctement réalisé le LB naïf va
sortir de la moelle osseuse et poursuivre sa
maturation dans les organes lymphoïdes
secondaires. Dans le centre germinatif d’un
ganglion lymphatique en le LB est mis en
présence l’anti gène présenté par une cellule
dendritique et d’un LTCD4 helper qui vont
induire des signaux de survie chez le LB.
Dans le centre germinatif on a une maturation
exotypique : la chaine lourde µ devient gamma
ou alpha. On passe d’une IGM à une IGA ou une
142
IGG ce qui confère différentes propriétés physico-chimiques au LB.
Au cours de cette maturation seules les cellules dont les modifications augmentent l’affinité avec l’anti
gène survivent. Les autres, n’exprimant pas BCL2 entrent en apoptose.
Les LB mémoires vont ensuite circuler en périphérie tandis que les plasmocytes vont migrer dans la
moelle osseuse où ils assureront la production d’anti corps pendant des mois voire des années.
B-rappel de la lymphopoïèse T et des autres cellules
hématopoïétiques
La lymphopoïèse T débute par la colonisation du
thymus par un précurseur T. Les réarrangements V(D)J
vont s’y dérouler ce sont des lymphocytes T matures
soit CD4 soi CD8 qui vont quitter le thymus.
On peut calquer ce modèle sur les autres cellules
hématopoïétiques qui sont issues de cellules
pluripotentes qui au cours de différenciation vont
mener à la formation de toutes les cellules sanguines.
C- survenue d’évènements oncogènes
Les mutations sont le plus souvent spontanées. La seule division cellulaire constitue un risque de
mutation. Cependant ce risque peut être accrus si la prolifération est accrue. En effet plus il y a de
divisions, plus la fréquence de l’évènement mutationnel augmente.
D’autre part la fréquence des mutations peut augmenter si le corps est exposé à des évènements la
favorisant comme les rayonnements ionisants et les chimiothérapies. En effets ces traitements du
143
cancer se basent sur la moindre capacité des tumeurs à réparer leur ADN. Ils augmentent le nombre de
cassures double brin. Cependant certaines cellules non tumorales sont-elles aussi subir les effets de la
chimiothérapie et si elles réparent ces cassures avec des erreurs elles peuvent à leur tour devenir
tumorales. Ces traitements augmentent donc le risque de faire des cancers secondaires.
De plus les lymphocytes sont intrinsèquement plus instables sur le plan génétique à cause de leur
capacité à faire des réarrangements somatiques dans leur ADN. En effet le processus de réarrangement
mène à la formation de cassure dans l’ADN qui si elles ne sont pas correctement réparées peuvent
entrainer des mutations.
Cette fragilité explique les évènements vus dans les exemples en oncologie lymphoïde.
III- Classification des hémopathies malines
Lorsque l’on classe les différents types d’hémopathies malignes, on le fait selon que le cancer soit
lymphoïde ou myéloïde et selon le son caractère aigu ou chronique.
Un cancer aigu concernera des cellules précurseurs ou immatures. A contrario, un cancer chronique
touchera des cellules matures. Ces caractères s’intéressent donc au stade de différenciation de la cellule
touchée par le cancer.
La classification différencie également les cancers selon qu’ils touchent la moelle osseuse et le sang ou
les ganglions.
A- La leucémie aigue
Les leucémies aigues peuvent être myéloïdes ou lymphoïdes et se définissent par leur caractère aigu. En
effet cette maladie est la conséquence de mutations qui va toucher des cellules précurseurs et bloquer
la différenciation normale de la cellule. Les cellules proliférant sont donc bloquées à un stade de
maturation.
La moelle osseuse va donc se remplir de cellules immatures et incapables de se différencier. Ces amas
cellulaires vont venir « étouffer » tous les foyers de maturation médullaire. On observe donc des
symptômes d’insuffisance médullaire avec une diminution du nombre de tous les globules.
On peut aussi avoir des symptômes d’infiltration. En effet les cellules tumorales peuvent venir coloniser
d’autres organes et les faire grossir en empêchant leur fonctionnement. De même lorsque le cancer
touche les lymphocytes T le thymus est également atteint.
On définit deux types principaux de leucémies aigues : les lymphoblastiques (ou leucémie aigue
lymphoïde ou LAL) ou les mésoblastiques (LAM) selon que les cellules touchées soient lymphoïdes ou
myéloïdes. Ces deux types de leucémie touchent la moelle osseuse.
Cependant on trouve aussi plus rarement des leucémies aigues qui touchent d’autres organes. Les
lymphomes lymphoblastiques touchent ainsi les ganglions et les sarcomes granulocytaires sont une
atteinte de la peau.
La caractéristique principale de ces cancers est donc que les mutations empêchent la maturation des
cellules, qui restent au stade de précurseurs.
144
B- Néoplasies myéloprolifératives (NMP)
C’est le pendant chronique de la leucémie aigüe. Dans ce cas il n’y a pas de blocage de maturation. Les
cellules cancéreuses vont proliférer mais elles ne s’arrêtent pas dans leur différenciation. On retrouve
donc une accumulation de la forme la plus terminale de la cellule touchée dans le sang.
Les organes les plus touchés sont donc le sang, la moelle osseuse mais aussi d’autres organes myéloïdes
comme la rate.
Les symptômes sont associés à l’hyperleucocytose qui rend le sang plus visqueux. De plus les cellules
cancéreuses peuvent sécréter certaines cytokines, provoquant de la fièvre (sans rapport avec une
infection) ou une inflammation.
Ce type de cancer peut évoluer vers une leucémie aigüe. En effet comme les cellules prolifèrent
beaucoup, il peut y avoir une accumulation de mutations secondaires qui peuvent bloquer la
différenciation des cellules touchées.
C- Leucémies lymphoïdes chronique
Il s’agit pour cette pathologie plus d’un défaut d’apoptose que de prolifération. Comme les cellules
meurent moins, elles vont s’accumuler dans la moelle osseuse et le sang. Les ganglions et la rate peuvent
aussi être atteints. Elle touche en particulier les lymphocytes B.
A terme ce cancer peut provoquer une insuffisance médullaire. En effet les cellules touchées vont venir
la recoloniser et vont entrainer une anémie une neutropénie et une thrombopénie.
Ce type de leucémie peut évoluer en lymphome à grande cellules, par acquisition de mutations
secondaires qui vont-elles activer la prolifération. Elle ne se transforme pas en leucémie aigüe car celleci concerne des cellules immatures.
D- Le myélome multiple (MM)
Le myélome multiple est une autre forme d’hémopathie lymphoïde mature. Touche la forme terminale
du lymphocyte B. Il s’agit à la fois de problèmes de prolifération et d’apoptose, qui conduisent à une
accumulation de plasmocytes dans la moelle osseuse ou ils résident habituellement.
On observe des symptômes d’insuffisance médullaire liés à une trop grande prolifération des
plasmocytes. Il y a également ce qu’on appelle un pic monoclonal : en effet toutes les cellules
cancéreuses sont issues de la même cellule mère, elles secrètent donc toutes le même anticorps qui se
retrouve en très large excès dans le sang (plus de 10g par litre). Ces anticorps vont encombrer le sang
et le rendre plus visqueux, ce qui va entrainer des troubles.
On va aussi retrouver des troubles métaboliques dus à l’excès de cellules dans la moelle. Comme une
hypercalcémie. Celle-ci, ajoutée à l’hyper filtration rénale des anticorps produits peuvent mener à une
insuffisance rénale aigue. C’est souvent par cette complication que le myélome se révèle.
Les myélomes multiples peuvent évoluer en devenant plus agressifs mais il n’y a pas de retour en arrière
vers des formes de cellules plus immatures car elle touche des cellules déjà très différenciées.
E- Le lymphome
Ces cancers sont dus à des problèmes de prolifération et d’apoptose. Ils ont pour conséquence une
accumulation de lymphocytes matures en périphérie. Les organes atteints sont donc les ganglions, mais
le foie, la rate, les poumons et le tube digestif peuvent être également touchés. Ces lymphocytes matures
peuvent revenir en arrière et recoloniser la moelle osseuse.
145
Le myélome est un type de lymphome mais plasmocytaire.
On distingue dans cette catégorie les lymphomes Hodgkiniens et non Hodgkiniens. Dans les lymphomes
Hodgkiniens, la cellule cancéreuse est extrêmement modifiée et perd toute ressemblance avec un LB
normal. Tandis que les lymphomes non Hodgkiniens peuvent toucher des LB ou des LT mais les cellules
seront moins modifiées.
On distingue également les lymphomes indolents (de bas grade) des lymphomes à grande cellule (de
haut grade) plus agressifs. Cette distinction se faite fonction de la capacité de prolifération qui est basse
dans les lymphomes indolents et élevée dans les lymphomes à grande cellule.
Les symptômes observés sont ceux associés au syndrome tumoral : adénopathies (gros ganglions),
compression d’un organe. Mais aussi des signes généraux dus à la sécrétion anormale de cytokines
inflammatoires par ces lymphocytes anormaux.
146
Fiche récapitulative
I. Principaux mécanismes d’oncogenèse
Altérations cardinales du cancer = 6 altérations que l’on retrouve systématiquement dans les cellules
cancéreuses  permettent à la tumeur de se développer
- Indépendance par rapport aux facteurs de croissance
- Résistance à l’apoptose
- Résistance par rapport aux signaux inhibant la prolifération
- Stimulation de l’angiogenèse
- Franchissement des membranes basales / migration cellulaire
- Prolifération cellulaire indéfinie (immortalisation)
II. Classification des hémopathies malignes
Distinction : myéloïde / lymphoïde (en fonction du type de cellules) et aigu / chronique (en fonction
du stade de différenciation de la cellule touchée par le cancer)
Cancer aigu : concerne des cellules précurseurs / immatures
Cancer chronique : touche des cellules matures
Leucémie aigüe
- Myéloïde ou lymphoïde
- Cause : mutations qui touchent les précurseurs et induisent un blocage de maturation
- Accumulation de précurseurs immatures dans la moelle osseuse
- Insuffisance médullaire : symptômes traduisant une baisse de la fonction de la moelle osseuse +
infiltration d’organes
- 2 types qui touchent la moelle osseuse :
o Leucémie aigüe lymphoblastique / lymphoïde = LAL (cellule touchée = lymphoïde)
o Leucémie aigüe mésoblastique / myéloïde = LAM (cellule touchée = myéloïde)
- Types de leucémies aigües qui touchent d’autres organes :
o Lymphome lymphoblastique : ganglions
o Sarcomes granulocytaires : atteinte de la peau
Néoplasies myéloprolifératives (NMP)
- PAS de blocage de la maturation
- Organes touchés : sang, moelle osseuse, autres organes myéloïdes (rate)
- Symptômes : hyperleucocytose à tous les stades de maturation, fièvre, …
- Risque d’évolution vers LAM et LAL
Leucémies lymphoïdes chroniques (LLC)
- Cause : défaut d’apoptose
- Accumulation des LB matures dans la moelle osseuse et le sang
- Risque d’évolution en lymphomes à grandes cellules
Pas de transformation en leucémie aigüe car touche des cellules déjà différenciées
Myélome multiple (MM)
- Cellule touchée : plasmocyte = forme terminale du LB
- Problème de prolifération et d’apoptose  accumulation de plasmocytes matures dans la moelle
osseuse
- Symptômes associés à une insuffisance médullaire
147
•
•
•
Pic monoclonal
Métabolique (hypercalcémie, insuffisance rénale)
Atteinte osseuse lytique
Lymphome
- Problèmes de prolifération et d’apoptose  accumulation de lymphocytes matures en
périphérie
- Organes atteints : ganglions, foie, rate, poumons, tube digestif, moelle osseuse (si recolonialisation par des lymphocytes matures)
- 2 catégories : lymphome de Hodgkin et lymphome non-hodgkinien
• Lymphome de Hodgkin : cellule cancéreuse extrêmement modifiée  perd toute
ressemblance avec un LB
• Lymphome non-hodgkinien : touche LB ou LT mais cellules moins modifiées
- Distinction entre lymphomes indolents (bas grade, à « petites cellules ») = capacité de
prolifération basse et lymphomes agressifs (haut grade, à « grandes cellules ») = capacité de
prolifération élevé
- Symptômes associés au syndrome tumoral (compression d’un organe à proximité), signes
généraux (cytokines)  fièvre sans cause inflammatoire par exemple
Hémopathies malignes
Moelle osseuse
Ganglions
Aigu
Leucémie aigüe myéloïde (LAM)
Lymphome
lymphoblastique
Chronique
Néoplasie /
syndrome
prolifératif (NMP/SMP)
Aigu
Leucémie aigüe lymphoïde (LAL)
Myéloïde
Lymphoïde
myélo-
Leucémie lymphoïde chronique (LLC)
Chronique
Lymphome
Myélome multiple (MM)
148
UE8 Hématologie Cours
n°10
RT : Tiffany Petreto
RL : Odile
28.04.2016
Dr. Ludovic Lhermitte
[email protected]
Physiopathologie des globules rouges
Plan :
I. Le globule rouge
A.
B.
C.
D.
Naissance
Vie
Mort
Homéostasie et anémie
Abréviations :
GR : globule rouge, Hb : hémoblobine, VGM : volume globulaire moyen, EPO : érythropoïétine, HIF
: hypoxia inductible factor. Les autres abréviations de cellules sont indiquées dans le cours.
Mot du RT : Le prof a commencé son cours en nous demandant de toujours avoir cette
phrase en tête : « la connaissance de la physiologie et de la la physiopathologie est
indissociable de la compréhension du raisonnement diagnostic ». On va ici parler de la
physiologie et de la pathologie du globule rouge, et on abordera le syndrome anémique
qui est sa principale conséquence pathologique.
C’est un cours plutôt normal, voila (plus court que celui de l’an dernier, so cheer up 😊!)
149
I. Le globule rouge
Le globule rouge (GR), hématie, ou encore érythrocyte est une cellule anucléée mature, que l’on
schématise en sac d’hémoglobine, complètement dévolue au transport et à la protection de
l’hémoglobine. On en retrouve environ 5 millions par mm3 de sang.
Quand on a une cellule avec les suffixes :
- Cyte : cellule mature
- Blaste : cellule immature
Il a la forme d’un disque biconcave (la dépression centrale liée à l’absence du noyau se traduit par
une clarté sur les frottis), de 7 microns de diamètre, et caractérisé par son importante plasticité qui
lui permet de circuler dans les capillaires les plus fins.
Sa membrane est une membrane classique, double couche de phospholipides stabilisée par du
cholestérol, qui comporte des protéines transmembranaires et sous-‑ ‑membranaires, ainsi qu’une
couche externe riche en mucopolysaccharides qui porte le groupe sanguin.
Le GR mature ne comporte aucun organite intra-cellulaire, il n’y a donc pas de mitochondrie ni
de possibilité de métabolisme oxydatif. Le cytoplasme est riche en eau, ions, glucose, enzymes
indispensables au métabolisme anaérobique (vu qu’on a pas de mitochondries on ne peut rien
faire en aérobie, et ça tombe drolement bien, comme ça on consomme pas l’oxygène qu’on
transporte !) ; et surtout en hémoglobine : 300 millions de molécules par cellule, ce qui
représente 1/3 de sa masse.
L’hémoglobine est l’unité fonctionnelle de transport de l’oxygène : la quasi unique
fonction du globule rouge est donc le transport de l’oxygène.
A. Naissance : l’érythropoïese
L’érythropoïèse est le processus par lequel un cellule souche hématopoïétique de la moelle
(cellule complètement immature, doté d’autorenouvellement et de totipotence) va conduire à
la production d’un globule rouge mature et fonctionnel dans le sang (incapable de se diviser et
complètement dédiée au transport de l’oxygène). C’est un mécanisme homéostatique très
150
hautement régulé. Les différentes étapes sont décrites sur le schéma ci-‑ ‑dessous.
Différence progéniteur et précurseur :
- Progéniteur : pour les différencier on a besoin de les mettre en culture pour savoir
dans quelle voie de différenciation ils s’engagent (restreint à 1 ou 2 lignées) : pas de
morphologie caractéristique.
- Précurseur : peuvent êtres reconnus morphologiquement.
On part d’une cellule souche hématopoïétique qui va se différencier en progéniteur (CFU, BFU), ce
sont des cellules engagées dans la lignée érythroblastique, elles sont toujours douées de capacités
prolifératives mais pas encore bien différenciées ; elles vont ensuite se différencier en précurseurs.
La phase des précurseurs (cellules dans la case « Légende ») est divisée en deux étapes : tout
d’abord, la prolifération cellulaire afin d’obtenir un nombre de cellules important, puis la
maturation. Ces 2 étapes sont elles mêmes divisées en stades :
o Pro-érythroblaste : grosse cellule bleu.
o Erythroblaste basophile (type 1 puis 2, non
différenciés morphologiquement) : ce sont aussi des
cellules bleu, mais avec un volume cellulaire
diminué.
o Erythroblaste polychromatophile : donc entre bleu et
rose
o Erythroblaste acidophile : rose
Après ce dernier stade d’érythroblaste, il va expulser son noyau (qui était auparavent
indispensable aux mitoses) : il devient alors un réticulocyte comportant la substance réticulée
(ou réticulaire) avec les organites intracellulaires (mitochondries et réticulum endoplasmique)
et les acides nucléiques. Sur un frottis il parait plus gros et plus bleu qu’un érythrocyte.
Il restera 24 heures dans la moelle osseuse puis va migrer dans le sang périphérique, y rester
encore 24 heures, puis au final il expulsera son matériel réticulo-endothélial : il devient un
véritable sac d’hémoglobine, c’est le stage globule rouge.
Au cours de cette maturation érythroblastique on observe 2 phénomènes remarquables :
- La prolifération : Entre le stade PROER (proérythroblaste), le plus haut et le stade ERA
(érythroblaste acidophile), il y a précisément quatre divisions cellulaires (une entre
chaque stade et type de stade). La taille de l’érythroblaste est de moins en moins
importante au fur et à mesure qu’on avance dans la maturation/divisions
mitotiques/expulsion du noyau/expulsion de la substance réticulée...
151
-
Acquisition du stock d’hémoglobine : Hémoglobinisation (différenciation en gros) :
elle est de plus en plus importante au fur et à mesure qu’on avance dans la
maturation. L’hémoglobine étant une protéine acidophile rose, le cytoplasme bleu
au stade PROER (proérythroblaste) à cause des ARN, change progressivement de
couleur = au fur et à mesure que les ARN sont traduits pour donner de
l’hémoglobine, on passe de bleu à rose. Ce taux d’hémoglobine est aussi responsable,
lorsqu’il arrive à 32%, de l’ expulsion du noyau de l’ERA qui devient un réticulocyte,
et donc entraine un blocage de la mitose.
Il y a donc en réalité une synchronisation nucléo-‑ ‑cytoplasmique très précise entre le nombre de
mitose et le taux d’hémoglobine. Le Volume Globulaire Moyen (VGM) est donc déterminé par cette
synchronisation et il reflète le nombre de mitoses : le VGM diminue quand le nombre de mitoses
augmente.
C’est donc un indicateur utile pour identifier des situations pathologiques (la rupture de la
synchronisation est toujours synonyme de situation pathologique) :
- Trouble de la synthèse d’Hb : le temps nécessaire pour atteindre les 32% est allongé alors que
les divisions cellulaires se passent normalement, une mitose surnuméraire peut donc avoir lieu
=> une diminution du VGM permet d’identifier ce trouble = microcytose.
- Troubles de la synthèse d’ADN : ils peuvent être dus à un déficit en vitamine B9 et/ou B12. Les
mitoses se font donc plus lentement pendant que le taux d’Hb augmente normalement (asser de
fer) et celui-‑ ‑ci stoppera les divisions plus tôt, il peut donc y a voir une division mitotique en moins
=> une augmentation du VGM permet d’identifier ce trouble = macrocytose.
Les « matières premières » nécessaires à l’érythropoïèse sont de 2 types :
- le fer, qui est un composant essentiel de l’hémoglobine ;
- les vitamines B9 et B12 sont quant à elles nécessaires à la synthèse d’ADN.
➢ La quantité de ces éléments est donc un élément majeur qui module l’érythropoïèse.
REGULATION DE L’ERYTHROPOIESE
Accélérateurs
L’érythropoïétine (EPO) : essentiellement ; elle
est
produite
majoritairement par les cellules tubulaires du rein qui comportent des
récepteurs sensibles à l’hypoxie (au Hypoxia Inductible Factor (HIF) et au
facteur VHL (Von Himpel Lindau)), elle permet l’engagement des
progéniteurs en précurseurs (induction différenciation terminale CFU-E)
et des précurseurs, l’accélération du processus (synthèse de
l’hémoglobine et sortie du réticulocyte de la moelle).
L’EPO peut être synthétisé dans une moindre mesure par le foie.
Androgènes, hormones thyroïdiennes (lien possible entre
hypothyroïdie et anémie)
Freins
Protéines
impliquées dans
l’inflammation : IL1, IL-6 et TNFα (on
peut donc développer
une anémie
inflammatoire, par
l’inhibition de
l’érythropoïèse
entrainée par le
syndrome
inflammatoire)
B. Vie
La production du GR est tellement importante quantitativement qu’elle est parfois imparfaite. Il
peut effectivement rester dans la cellule des reliquats du noyau appelés corps de Jolly, qui sont
éliminés par la rate lorsque les GR passent dans les capillaires spléniques où les macrophages
agissent pour éliminer les résidus.
152
En cas de splénectomie (résection de la rate) ou asplénie fonctionnelle (drépanocytose ayant
donné précédement des infarctus spléniques : quasi morte/non fonctionnelle) : cette fonction ne
peut pas être assurée et des GR imparfaits sont présents dans le sang. Donc quand on les voit sur
le frottis on peut en déduire automatiquement que la rate ne fait pas son travail (ou qu’elle est plus
là).
D’autres résidus comme des grains d’homosidérine peuvent montrer l’imperfection des GR (le
professeur les a évoqués à titre d’exemple).
Le GR a trois rôles principaux :
1) Accéder aux tissus périphériques pour leur fournir de l’oxygène => grâce à sa
plasticité, rôle de la membrane et du cytosquelette :
Les GR peuvent passer les capillaires les plus fins qui sont ceux de la rate (3 microns) et du foie (4
microns) alors que leur diamètre de 7 microns (les autres capillaires font entre 5 et 7 microns).
Cela est permis par la compliance du cytosquelette, qui est lié à la membrane par la protéine
transmembranaire bande 3. Et permis par d’autres protéines intracytoplasmiques : ce
cytosquelette a une composante verticale composée de la glycophorine et la protéine 4.1 ; et une
composante horizontale avec la spectrine et l’actine. L’ankyrine (et protéines d’ancrage) permet
de consolider ensemble les deux composantes.
Une anomalie du cytosquelette du GR entraîne une perte de la biconcavité. On peut alors observer,
par exemple, des cellules sphériques, les sphérocytes, en cas de sphérocytose héréditaire don’t la
cause la plus fréquente est une mutation de la spéctrine. Ces GR anormaux n’ont pas la capacité de
passer les capillaires les plus fins dans lesquels ils éclatent : c’est l’hémolyse pathologique.
Toutes les maladies génétiques qui vont atteindre les protéines du cytosquelette vont produire ce
type d’hémolyse avec une forme particulière du GR (sphéride, elliptique…).
Mais attention il n’y a pas que les anomalies du cytosquelette qui peuvent produire de l’hémolyse :
une autre anomalie très connue colmme la drépanocytose n’atteint pas le cytosquelette mais
atteint le gène de la globine, ce qui va entrainer la précipitation de la globine dans le GR, et ça le
fragilise et l’empeche de se déformer correctement, et au passage dans un capillaire il va prendre
une forme de faux qui va soit entrainer sa lyse contre les fourches des capillaire, soit le boucher
(accidents hémolytiques et thrombotiques).
 Donc les anomalies du cytosquelette provoquent de l’hémolyse mais elles n’en sont pas
la seule cause.
2) Préserver sa propre intégrité => rôle des enzymes :
153
Cette protection se divise en 3 mécanismes principaux :
- Empêcher l’oxydation des constituants : des systèmes réducteurs permettent de préserver l’Hb
et son fer ferreux (Fe2+) qui peut s’oxyder en fer ferrique (Fe3+).
- Lutter contre l’hyperhydratation : cela entrainerait une augmentation du volume de la cellule et
ça le rendrait sphérique et favoriserait l’hémolyse, cela est assuré par la présences de pompes
Na+/K+ ATPases.
- Assurer l’asymétrie membranaire (renouveller les phospholipides membranaires) : les
flippases permettent l’internalisation des phosphatidylsérines (afin qui les GR ne soient pas
phagocytés) et les floppases permettent, quant à elles, l’externalisation des phospholipides.
Ces mécanismes de protection sont coûteux en énergie et celle-‑ ‑ci est apportée par le
métabolisme de glycolyse anaérobie des GR.
2 voies principales
Voie
Trioses phosphates
Pentoses
Voie principale
Voie accessoire
Enzyme
Pyruvate kinase
G6PD
+
Produits
NADH + H et 2 ATP
NADPH + H+
L’ATP permet de renouveler les phospholipides
membranaires et de lutter contre
l’hyperhydratation.
Le NADH est un co-factuer très important de la méthémoglobineréductase principale, qui empêche
le fer de rouiller (ferreux Fe2+ => ferrique Fe3+) = système réducteur protecteur du fer.
Le NADPH sert aussi à empécher l’oxydation du fer (via la méthémoglobineréductase accessoire),
mais surtout il est essentiel pour faire fonctionner la glutathion réductase qui sert à protéger la
globine = système réducteur protecteur de la globine.
3)
Assurer les échanges gazeux => rôle de l’Hb (il passe vite dessus : voir cours dédié) :
L’hémoglobine c’est de l’hème et de la globine.
L’hème c’est un complexe tétrapyrolique ( = 4 noyaux pyroles) centrés par un atome de
154
fer. Cet hème est ancré par des liaisons fortes et fialbes qui va protéger l’oxygène.
Les échanges sont permis par cette association.
L’hémoglobine peut être touchée par des défauts de synthèse de l’hème ou de la globine, ou
encore par un dysfonctionnement dans le métabolisme du fer.
C. Mort
La durée de vie du GR est d’environ 120 jours (4 mois) dans des conditions physiologiques.
On va avoir une dégradation de ses constituants, une perte de l’équipement enzymatique et un défaut
énergétique (hyperhydratation et perte de l’asymétrie membranaire) car sans noyau, la synthèse
protéique est impossible.
La mort cellulaire va être causée par le non-‑ ‑renouvellement de la flippase, ce qui entraîne une
externalisation de la phosphatidylsérine, et donc l’apoptose par le biais de la reconnaissance du
GR par les macrophages du foie et de la moelle osseuse => hémolyse physiologique avec des
globules rouges scénéscents pour la grande majorité.
Cette hémolyse physiologique dans le foie et la moelle se distingue de l’hémolyse pathologique
qui a lieu dans la rate (elle est là pour prendre en charge un possible excès d’émolyse : c’est
l’émonctoire des globules rouges déféctueux) ; une splénomégalie peut donc en être un signe.
Une fois détruit, les constituants du GR sont réutilisés :
- La globine est dégradée en acides aminés qui serviront à la néosynthèse protéique (cela fait un
peu d’effet Joule, l’hémolyse peut donc être accompagnée d’un peu de fièvre
#secouchermoinsbête).
- Le fer est intégralement recyclé dans un cycle fermé du métabolisme du fer pour permettre
l’érythropoïèse.
- L’hème est converti biliverdine puis en bilirubine non conjuguée et transportée par l’albumine
jusqu’au foie où elle sera conjuguée grâce à la glucoronyl transférase (gamma-GT), puis
finalement éliminée dans les voies biliaires. Arrivée dans les intestins elle va devenir du
stercobilinogène qui sera éliminé par les fécès. Il y a une possibilité de recyclage : réabsopriton de la
bilirubine conjuguée, qui va être transformée en urobiline et ainsi être sécrétée dans les urines.
Tout ça, ça nous explique que l’hème est un pigment : rouge quand il est oxygéné, bleu quand il est réduit,
vert lorsqu’il est métabolisé en biliverdine, jaune en bilirubine, noir en stercobiline… C’est aussi ce qui
explique les différentes couleurs de l’hématome.
155
On peut donc avoir 2 types d’excès de bilirubine :
- Un obstacle dans les voies biliaires entraîne donc un passage dans le sang de bilirubine conjuguée.
(il nous renvoie aux cours d’hépatogastro, si tu mooourais d’envie de les relire, la voila ton excuse, petit canaillou 😉)
- On peut observer de manière pathologique chez le nouveau-‑ ‑né un déficit fonctionnel
physiologique et transitoire de glucoronyl transférase (immaturité de l’enzyme) et donc un taux
élevé de bilirubine non conjuguée dans le sang, ce qui entraîne un ictère néonatal.
Un déficit congénital de cette enzyme peut être observé dans les maladies de Gilbert (forme légère,
révélée tardivement) ou de Crigler-Najjar (forme sévère, dès l’enfance).
On peut aussi avoir un excès de bilirubine non conjuguée à cause d’un excès d’hémolyse, car on
dépasse les capacités de la glucuronyl transférase.
(Astuce : un petit verre de rouge par jour au troisième trimèstre de grossesse permet d’induire cette
enzyme, et donc de diminuer le risque d’ictère néonatal ! Par contre ne vous attendez pas à enfanter d’un
prix Nobel…)
D. Homéostasie et anémie
1. Adaptation à l’anémie
Chaque jour on remplace le 120ème de notre volume de globules rouge total via l’hémolyse
physiologique. Il peut y avoir une augmentation des besoins en hémolyse ou une diminution (cas
de l’anémie).
L’anémie est une baisse du taux d’Hb dans le sang. En réponse à cette situation, il y a une réponse extra‑ ‑érythrocytaire et une réponse érythrocytaire.
REPONSE EXTRA-‑ ‑ ERYTHROCYTAIRE
- Réponse cardio-‑ ‑vasculaire (adaptation immédiate) : le débit cardiaque est augmenté et on
observe une vasoconstriction des territoires non nobles (peau, vaisseaux mésentériques), cela
permettant de maximiser une meilleures oxygénation des territoires nobles (cerveau, foie, reins)
- Stimulation de l’érythropoïèse (adaptation plus tardive) : les cellules rénales sont stimulées par
l’HIF, et stimulent l’EPO en réponse. Cela permet l’engagement des progéniteurs (CFU-‑ ‑E) dans
l’érythropoïèse, l’accélération de la synthèse de l’Hb et de la sortie des réticulocytes de la moelle.
Ainsi l’érythropoïèse est multipliée par 7 et raccourcie de 7 jours à 3 jours, afin de raccourcir le
processus, il peut éventuellement y avoir une mitose en moins. Les conséquences dans le sang de
cette adaptation sont donc :
- augmentation du nombre de réticulocytes circulants => polychromatophilie due au fait
que les réticulocytes sont bleus alors que les GR sont rouges (leur présence est un reflet
de la qualité de l’érythropoïèse ; si ils sont absents il faut se poser des questions sur
l’état de la moelle).
- augmentation du VGM car le volume des réticulocytes est supérieur à celui des GR
- présence de quelques érythroblastes circulants
Ces conséquences vont nous permettre d’apprécier l’anémie et son adaptation sur un hémogramme.
REPONSE INTRA -ERY THROCYTAIRE
La glycolyse anaérobie est majorée, ce qui entraîne l'augmentation de la production de 2,3-DPG (di
phospho-glycérate, produite dans la voie des trioses phosphates) qui est un régulateur allostérique
de la globine. Celui-‑ ‑ci entraîne une baisse de l’affinité de l’Hb pour l’oxygène, et facilite donc
l’oxygénation tissulaire périphérique. On a un gradient : il y a beaucoup de 2,3-DPG dans les tissus
périphériques (là où on vuet relacher l’oxygène) et quand on revient dans les poumons, le pH est moins
156
acide et il y a moins de 2,3-DPG ce qui permet à l’Hb de ne pas être génée pour reprendre de l’oxygène.
Aussi comme dans l’hémoragie, où on va avoir une hypoxie tissulaire et le 2,3-DPG va aussi intervenir.
2. Classification physiopathologique des anémies
a) Causes centrales (défaut de production) : d’origine médullaire
- Insuffisances quantitatives de l’érythropoïèse, trois situations possibles, dans lesquelles
le VGM ne varie pas :
(1)Le tissu hématopoïétique se raréfie : si ça ne touche que la lignée érythroblastique,
on parle d’érythroblastopénie ; tandis que si cette raréfaction touche toutes les
lignées, on parle d’aplasie médullaire. On peut aussi avoir un cas particulier avec
une prolifération de tumeurs ou métastases dans la moelle osseuse et qui va
occuper tout le champs de la moelle, ce qui fait que les érythroblastes n’auront pas
la place de se développer, ce qui va créer un défaut d’érythropoïèse.
(2) Défaut de stimulateurs : La stimulation de l’érythropoïèse est diminuée en cas de
déficit en EPO (insuffisance rénale) ou en hormone thyroïdienne (insuffisance
thyroïdienne).
(3) Excès d’inhibiteurs : En cas d’inflammation, IL-‑ ‑1, IL-‑ ‑6 et TNFα inhibent directement
l’érythropoïèse.
- Insuffisances qualitatives de l’érythropoïèse, deux situations principales, dans
lesquelles le VGM varie :
(1) Défaut de vitamine B9/B12 => anomalie de la synthèse de l’ADN / augmentation
du VGM.
(2) Carence en fer (ou trouble de l’hémoglobino-synthèse) => anomalie de synthèse de
l’Hb / diminution du VGM.
Encore une fois, on remarque que le VGM est un indicateur primordial dans l’identification des
anémies.
b) Causes périphériques (pertes excessives de GR)
- Hémorragie aiguë : la perte de sang en périphérie entraîne une perte d’Hb.
- Hémolyse pathologique (durée de vie < 120j) : les GR sont anormalement détruits, on distingue
deux types de causes, celles directement liées au GR (corpusculaires) et les causes externes (extra-‑
‑corpusculaires)
(1) Hémolyse corpusculaire
a. anomalie membranaire : sphérocytose héréditaire
b. anomalie enzymatique : déficit en G6PD, PK
c. anomalie d’Hb : drépanocytose
(2) Hémolyse non corpusculaire
a. toxique : venin de serpent
b. infectieuse : paludisme (tropisme fort du parasite pour le GR)
c. mécanique : valve cardiaque mécanique
d. immunologique : accident transfusionnel ABO
Mot de la RT :
Fini ! Et oui le prof s’est arrété là, l’an dernier il y avait une 2nde petite partie sur les globules blancs, je
ne l’ai pas mise, mais si vous voulez y jetter un coup d’œil elle est sur la ronéo de l’an dernier ! =D
157
C’est pas un cours monstrueux et c’est plutôt intéressant, on peut facilement faire des arbres des sujets
abordés (c’est ce que le prof pense, pour apprendre l’hémato).
Comprendre les réactions suffit, juste connaitre les grandes lignes (il est cool en vrai)
Accrochez vous et bonne chance !
158
Fiche récapitulative
LE GLOBULE ROUGE
Cellule anucléé, sans organites, biconcave, 7 μm de diamètre, très plastique, 5 millions par
mm3 de sang, transport de l’O2 grâce à l’hémoglobine.
Naissance : l’érythropoïèse :
progéniteurs : non distinguable morphologiquement. Dans la moelle.
précurseurs : prolifération puis maturation (hémoglobinisation d’où le changement
de couleur). 4 divisions cellulaires. ↗ taux de Hb jusqu’à 32% d’où expulsion du noyau au stade
acidophile, devient un réticulocyte, arrêt des mitoses, c'est la synchronisation nucléo-‑ ‑
cytoplasmique entre nombre de mitose et taux d’Hb, qui détermine le VGM (indicateur utile en cas
de troubles de la synthèse d’Hb ou d’ADN).
➔Régulation : accélérateurs (EPO, androgènes, hormones thyroïdiennes) et freins
(protéines de
l’inflammation).
Vie :
Production très importante donc parfois imparfaite, comme présence de corps de Jolly
(reliquats du noyau non macrophagés dans la rate).
Rôles de l’érythrocyte :
accéder aux tissus périphériques grâce à sa plasticité, rôle de la membrane et du
cytosquelette
protéger de sa propre intégrité, rôle des enzymes : lutte contre
oxydation/hyperhydratation, assurer asymétrie membranaire. Energie apportée par la
glycolyse anaérobique.
Assurer les échanges gazeux, rôle de l’Hb
Mort :
Durée de vie de 120 jours car épuisement des enzymes indispensables. Hémolyse
physiologique par macrophages foie + moelle osseuse car externalisation de la
phosphatidylsérine (non renouvellement des flippases).
/ ! \ Hémolyse pathologique dans la rate.
Anémie :
Baisse du taux d’Hb dans le sang.
réponse extra-‑ ‑érythrocytaire : cardiovasculaire et stimulation de l’érythropoïèse.
↗ VGM + réticulocytes circulants
réponse érythrocytaire : ↘ affinité de l’Hb pour l’O2 en périphérie pour faciliter la
distribution
classification des anémies :
causes centrales défaut de production : insuffisances quantitatives de l’érythropoïèse
sans variation du VGM ou insuffisances qualitatives de l’érythropoïèse, avec variation du VGM
causes périphériques pertes excessives de GR : hémorragie aiguë ou hémolyse
pathologique (durée de vie < 120 jours, corpusculaire ou non corpusculaire.
159
160
UE8 –Système Hématologique et
Immunologique–Hématologie- Cours n° 11
RT : Aline Lazberg
RL : Maximilien de Méritens
28/04/17
Métabolisme de la vitamine B12 et des folates
Physiopathologie des anémies mégaloblastiques
Plan :
I. Métabolisme des vitamines B12 et B9
A. Métabolisme de la vitamine B12
B. Trajet et absorption de la vitamine B12
C. Métabolisme de la vitamine B9
D. Absorption de l’acide folique
II. Carences en folates ou en vitamine B12
A. Physiopathologie
B. Les anémies mégaloblastiques : symptômes
C. Etiologies des carences
III. Biochimie des folates
A. Présentation générale
B. Rôles des folates
C. En résumé – carences
IV. Vitamine B12
A. Présentation générale
B. Impact d’une carence en vitamine B12
C. Application thérapeutique : Le méthotrexate (MTX)
Abréviations :
FI : Facteur Intrinsèque
DHFR : dihydrofolate réductase
THF : trihydrofolate
MTX : méthotrexate
161
I) Métabolisme des vitamines B12 et B9
A. Métabolisme de la vitamine B12 (=cobalamine)
La B12 provient quasi exclusivement d’une source animale (très rare dans végétaux). On en trouve
dans le foie, dans les animaux marins (poissons, mollusques, crustacés et dans le jaune d’œuf).
Les AJR sont de 2,5 µg/j, ils sont largement couverts sauf dans le cas d’une alimentation végétalienne.
Nos réserves sont hépatiques et très importantes, pouvant durer 3 à 5 ans.
B. Trajet et absorption de la vitamine B12
Estomac : La vit B12 est dissociée des protéines alimentaires par l’hydrolyse peptique acide, puis
transportée et protégée du milieu acide par l’haptocorrine(TCN1)
Duodénum: Lorsque le complexe B12+haptocorrine arrive au duodénum, l’haptocorrine est
hydrolysée par les protéases du pancréas. La B12 peut alors se fixer au facteur intrinsèque (FI)
produit par les cellules pariétales gastriques.
Iléon terminal, lieu d’absorption : Le complexe B12+FI est absorbé par les récepteurs entérocytaires
« cubam » (cubuline+ amnioless). L’ensemble est internalisé puis la vitamine B12 passe dans le
sang.
Sang : le transport de la B12 se fait avec la Transcobalamine 2 (TCN2) qui distribue la vitamine B12
aux cellules et avec l’Haptocorrine (TCN1) qui la met en réserve.
C. Métabolisme de la vitamine B9 (= acide folique = acide
ptéroylmonoglutamique)
Elle provient essentiellement des légumes verts sous formes de folates alimentaires, du foie et des
œufs.
Les AJR sont de 200 µg/j et nos réserves sont plus faibles que la vitamine B12, elles s’épuisent au bout
de 4 mois maximum sans apport de vitamine B9.
D. Absorption de l’acide folique
Les folates alimentaires sont des polyglutamates. L’absorption se fait au niveau du jéjunum après
déconjugaison en monoglutamate (grâce à la folate conjugase) et conversion en N5-méthyl-THF Le
Transport est actif et spécifique.
Le transport sanguin se fait sous forme de N5-méthyl-THF.
162
II. Carences en folates ou en vitamine B12
A. Physiopathologie
Il y a des points communs aux carences en vitamine B9 et B12 :
- Défaut de synthèse d’ADN ce qui donne un allongement du cycle cellulaire (G1 et S)
- Retentissement sur les tissus à forte activité mitotique. Cela va surtout concerner la lignée
érythroïde des cellules hématopoïétiques et l’épithélium du tube digestif.
Rappel sur l’érythropoïèse :
Le proérythroblastes subit quatre divisions successives. Il se divise en :
Érythroblaste basophile de type1
Érythroblaste basophile de type 2
 Érythroblaste polychromatophile
 Érythroblaste acidophile mature
 Pour devenir un réticulocyte.
Au fur et à mesure des divisions, la cellule diminue et le cytoplasme devient de plus en plus
acidophile (coloration rouge). En condition physiologique, Il y a toujours un synchronisme entre la
maturation du noyau et du cytoplasme.
.
-
Retentissement sur l’érythropoïèse : le mégaloblaste :
o Érythroblaste anormal résultant d’une anomalie de synthèse de l’ADN
o
Trop grande taille (car moins de mitoses)
o
Maturation nucléaire ralentie
o
Maturation cytoplasmique normale
 car asynchronisme de maturation nucléo-cytoplasmique
o Fragile  meurt déjà dans la moelle osseuse :
 avortement intramédullaire = hémolyse intramédullaire = érythropoïèse inefficace
D’où une anémie mégaloblastique.
163
-
Retentissement sur la granulopoïèse :
o Myélocytes et métamyélocytes géants
o
PNN hypersegmentés (formation d’une dizaine de lobes
D’ou une neutropénie
-
Retentissement sur la thrombopoïèse : Thrombopénie
B. Les anémies mégaloblastiques : symptômes
Symptômes communs aux anémies mégaloblastiques :
–
–
–
Symptômes d’anémie ( Hb), d’installation progressive
o
Asthénie
o
Dyspnée d’effort
Atrophie des muqueuses :
o
Glossite atrophique
o
Atrophie de la muqueuse intestinale  diarrhée
o
Atrophie des muqueuses génitales  infertilité
Syndrome hémorragique si thrombopénie sévère
Symptômes spécifiques des carences en vitamine B12 :
–
o
Signes neurologiques :
Atteinte démyélinisante
o
Atteinte centrale et périphérique
o
Syndrome cordonal postérieur, (= atteinte des faisceaux postérieur de la moelle épinière
responsables de la sensibilité) syndrome pyramidal (atteinte des fx antérieurs de la ME
responsable de la motricité)
o
Paresthésies (= fourmillements/ engourdissement au niveau des extrémités)
Symptômes spécifiques des carences de la vitamine B9 :
–
Risque de spina bifida en cours de grossesse (défaut de fermeture du tube neural)
Symptômes communs aux carences en folates et en vitamine B12:
–
Cytopénies :
164
Anémie (Hb) macrocytaire (VGM) normochrome (CCMH)  (concentration en hémoglobine est
normale) et arégénérative (réticulocytes)  la MO est touchée donc ne peut pas produire
d’érythrocytes.
–
–
Neutropénie (PNN)
Thrombopénie (plaquettes)
Signes d’hémolyse (intramédullaire) :
–
Bilirubine non conjuguée 
–
Haptoglobine  ( capte l’Hb qui circule dans le sang pour qu’elle ne soit pas libre puis l’amène
au foie pour dégradation)
–
LDH 
C. Etiologies des carences
Etiologies des carences en vitamine B12 :
L’origine des carences de vitamine B12 peut être d’apport :
- Alimentation végétalienne
- Allaitement exclusif chez le nourrisson
- Maladie de Biermer
- Gastrectomie (la B12 ne peut plus se fixer sur le FI)
- Utilisation chronique d’antiacides qui diminue la synthèse de FI
- Pullulation bactérienne au niveau de l’iléon
- Résection de l’iléon
Cependant la 1ere cause de carence sévère en B12 est la maladie de Biermer. C’est une maladie
auto-immune, qui détruit les cellules pariétales gastriques. Par conséquent il n’y a plus de production
d’acide chlorhydrique ni de FI.
Diagnostique :
L’atrophie gastrique visible par endoscopie et la présence d’Ac anti-Fi permettent de faire le
diagnostic de la maladie.
Traitement :
Supplémentation de vitamine B12 tous les mois tout le long de la vie.
Etiologie des carences en acide folique (B9) :
-
Carence d’apport (pays en voie de développement, sujets âgés dénutris)
Malabsorption digestives (maladie coeliaque, résection du jéjunum)
Troubles du métabolisme des folates (cirrhose)
Médicaments antifoliques ( méthotrexate, cotrimoxazole = antibio on veut bloquer le mb des
folates des bactérie)
165
Augmentation des besoins (grossesse, hémolyses chronique  la MO compense en
produisant des réticulocytes en excès pour compenser donc on a besoin de plus de vitamine B9)
-
III) Biochimie des folates
A. Présentation générale
Ils ont un rôle essentiel dans la synthèse des bases puriques (synthèse d’ADN), des bases
pyrimidiques (synthèse d’ADN) et de certains acides aminés.
Structurellement, l’acide folique est un acide ptéroïque (forme de double cycles liés en aile) lié à un
acide para-‑ ‑aminobenzoïque lui-même lié à un acide glutamique.
Pour activer cette molécule d’acide folique, il faut réduire les deux doubles liaisons du second
cycle, grâce à la DHFR (dihydrofolate réductase) pour ainsi obtenir l’acide tétrahydrofolique :
B. Rôles des folates
Les folates interviennent dans 3 voies métaboliques essentielles, au cours desquelles le N5-‑ ‑N10
méthylène THF tient un rôle central :
- Interconversion Sérine, Glycine
-
Synthèse du dTTP (désoxythymidine triphosphate) et des purines
-
Synthèse de la méthionine à partir de l’homocystéine (intervention de la vitamine B12)
1) Conversion Sérine  Glycine
La sérine donne au THF un groupement monocarboné, qui en fait donc un transporteur de
groupement monocarboné, la véritable molécule active.
166
Interconversion sérine-glycine
Glycine
Dihydrofolate
réductase
Sérine
2) Synthèse de dTTP (désoxythymidine triP) et des purines
Cette synthèse est essentielle à la formation d’ADN
Ici on étudie la synthèse du dTTP : suite à la formation du N5N10 méthylène THF, il peut à son
tour donner le groupement méthyl nécessaire à la transformation du dUMP en dTMP, grâce à la
thymidylate synthase.
Le dTMP devient ensuite du dTDP puis du dTTP par l’action d’autres enzymes, permettant
de participer à la synthèse d’ADN.
167
Synthèse des bases puriques
10 Formyl THF
dTDP
Gly
C2 et C8 du
noyau purique
DHFR
dTTP dCTP dGTP dATP
Ser
Purine
IMP
ARN
ADN
ATP
GTP
dATP
dGTP
ADN
Ensuite, même type de synthèse essentielle, on se penche maintenant sur celle des bases
puriques.
Le N5N10 méthylène THF est transformé en 10 formylTHF, qui donne ensuite deux carbones
pour le noyaux purique, tout en redevenant du THF.
3- Synthèse de la méthionine à partir de l’homocystéine (intervention de la vitamine B12)
Reméthylation de l’homocystéine
10 Formyl THF
dTDP
Gly
C2 et C8 du
noyau purique
Met
ser
Purine
Met synthase
méthylB12
IMP
ARN
DHFR
ATP
dATP
ADN
SAM
MTHFR
GTP
dGTP
dTTP dCTP dGTP dATP
Hcy
5-méthyl THF
Forme de transport et de réserve
ADN
La vitamine B12 est
indispensable pour passer
du méthyl-THF au THF donc
au méthylène-THF
Il s’agit en fait de la reméthylation de l’homocystéine, pour donner de la méthionine.
Le donneur de méthyl est le 5-‑ ‑méthylTHF (qui entre dans la cellule suite au transport) pour qu’il
puisse ensuite être utilisé au cours des autres réactions étudiées. Ceci est permis par l’enzyme
méthionine synthase, qui utilise comme cofacteur la vitamine B12 sous sa forme de
168
méthylcolbalamine.
De plus, la MTHFR permet la réduction (réaction unilatérale) du N5N10 méthylène THF en 5‑ ‑ méthylTHF, ce qui mène à une accumulation de cette forme dans la cellule, d’où sa
caractéristique également de stockage.
C. En résumé – carences
Les folates sont indispensables :
- à la synthèse de novo des purines
- à la synthèse de dTTP ( pyrimidine)
MAIS Les déficits enzymatiques héréditaires de la synthèse de novo et de la voie de récupération des
purines (HGPRT) indiquent que la synthèse de novo des purines n’a qu’un rôle accessoire dans la
synthèse des nucléotides puriques. DONC : Une carence en folates perturbe principalement la
synthèse de dTTP, donc la synthèse d’ADN.
IV. Vitamine B12
A. Présentation générale
Elle est exclusivement synthétisée par certains micro-organismes et absente du monde végétal.
La vitamine B12, à la structure complexe, présente un atome de Cobalt qui peut prendre
plusieurs valences (trivalent/divalent/monovalent, au sein d’un composé de coordination), et
ne sera métaboliquement actif que lorsqu’il sera chargé positivement (donc réduit). Il peut lier
différents substituants, au nombre de 4, donnant lieu à différentes formes de la vitamine
B12 :
- OH  hydroxocobalamine (alimentaire et pharmaco)
- CN  cyanocobalamine (alimentaire et pharmaco)
- CH3  méthylcobalamine (cofacteur méthionine synthase) (via métabolisme de la
cobalamine)
- Adénosyl  adénosylcobalamine (cofacteur méthylmalonylCoA mutase – catabolisme de
certains acides aminés ramifiés ou des acides gras à nb impair de carbones) (via
métabolisme de la cobalamine)
169
B. Impact d’une carence en vitamine B12
On a résumé le métabolisme des folates à la fin du I. On y a vu le rôle essentiel de la
vitamine B12 dans la transformation du méthylTHF en THF, forme qui va être
polyglutamatée.
Ainsi, une carence en vitamine B12 provoque la « séquestration » des folates sous forme
de méthylTHF (on parle de « methylfolate trap ») (il n’est pas retenu dans la cellule car
monoglutamate, donc à la suite de son accumulation il finit par sortir de la cellule) et une
perte des folates intracellulaires.
Déficit en B12 =
" déficit en folates"
Asynchronisme
Diminution de la
synthèse d'ADN
Synthèse d'ARN et
de protéines
relativement
conservée
Mégaloblastose
cytoplasmique
Mais attention ! La supplémentation en acide folique masque les effets neurologiques du
déficit en vitamine B12, i.e. déficit en méthionine et SAM
défaut de méthylation de la
myéline, augmentation de l’homocystéine.
C. Application thérapeutique : Le méthotrexate (MTX)
Le méthotrexate est un inhibiteur des folates. Le MTX est utilisé comme anticancéreux et
dans le traitement des maladies auto-immunes (polyarthrite rhumatoïde+++ : le MTX est utilisé
le but de bloquer la mitose des lymphocytes. Le MTX est un analogue structurel de l’acide. En
tant qu’analogue de structure il va suivre le même chemin d’absorption, et va inhiber la
DHFR qui reconvertissait la DHF en THF. (Le pool de THF n’est donc pas récupéré, et par
suite celui de N5N10 méthylène THF ne l’est pas non plus, les réactions sont bloquées.) Il a
un effet antimitotique puissant.
Mot du RT : Le détail des réactions n’est pas à connaitre par cœur.
Mot du RL : Application de la partie II dans l’épisode 14 de la saison 3 de Dr House…
170
Fiche récapitulative
I : Métabolisme de B12 & B9
Métabolisme de B12 : Vitamine d’origine animale (foie & animaux marins)
AJR = 2,5µg/j  Largement couvert sauf si alimentation végétarienne
Réserves = Hépatiques très importantes : 2 à 5 ans de réserve.
Trajet & Absorption de B12 :
Estomac = transporté & protégé du milieu acide par l’haptocorrine
Duodénum = B12 + facteur intrinsèque (FI)
Iléon terminal = B12 + FI absorbés par les récepteurs « cubam » : (cubuline+ amnioless).
Sang : B12 + Transcobalamine 2
Métabolisme de B9 : Issue des légumes verts + foie + œuf = ss forme de folates alimentaires
AJR : 200µg/j
Réserves : s’épuisent en 4 mois maximum sans apports.
Absorption de la B9 : Acide folique = Polyglutamate
Jéjunum : Déconjugaison en monoglutamate puis conversion en  N5-methyl-THF
Sang : Transport sanguin sous forme de N5-methyl-THF
II : Carences en Folates (B9) et Vitamine B12 :
Physiopathologie : Défaut de synthèse d’ADN & Ralentissement d tissus à forte activité mitotique
 Retentissement sur l’érythropoïèse = Anémie megaloblastique
 Retentissement sur la granulopoïèse = Neutropénie
 Retentissement sur la thrombopoïèse = Thrombopenie
Anémie Megaloblastiques : Symptômes communs :
○ Symptômes d’anémie : Asthénie, Dyspnée d’effort
○ Atrophie des muqueuses : Intestinal (Diarrhée), Génital (Infertilité).
○ Syndrome hémorragique : si thrombopénie sévère
Symptômes des carences en B12 :
○ Signes neurologiques : Atteintes démyélisantes, syndrome cordonal postérieur, syndrome
central et périphérique, syndrome pyramidal, Paresthésies…
Symptômes des carences en B9 :
○ Risque de Spina Bifida (défaut de fermeture tube neural) pendant la grossesse.
Symptômes communs B9 & B12 :
○Cytopénies, Neutropénies, Thrombopénies, Signes d’hémolyse.
Etiologie des carences :
B12 : Végétarisme, Maladie de Biermer+++, Gastrectomie ou résection de l’iléon, Antiacides,
Pullulation bactérienne
Diagnostic : Atrophie gastrique + présence d’AC anti-F1
Traitement : Supplémentation de vitamine B12
B9 : Carence d’apport (dénutrition), Malabsorption (inflammation ou résection), TTT antifolique
(MTX), Hausse des besoins en B9 (Grossesse ou hémolyse chronique).
171
III : Biochimie des Folates (B9)
Présentation générale : Les folates permettent
 Synthèse des bases puriques (ADN)
 Synthèse des bases pyrimidiques
 Synthèse de certains acides aminés
Pour être actif l’acide folique doit être réduit en acide tetrahydrofolique par la DHFR.
Rôles : les folates interviennent dans 3 voies métaboliques
1) Conversion Serine  Glycine
2) Synthèse de dTTP & de purines  Nécessaires à la formation d’ADN
3) Synthèse de la méthionine à partir de l’homocysteine
 Intervention indispensable de la B12 dans ce processus (MethylTHF  THF via la B12)
En résumé : Les folates sont indispensables à la synthèse de novo de purines & de dTTP qui
sont eux-mêmes essentiels à la synthèse d’ADN !
IV : Vitamine B12
Présentation générale : elle est absente du monde végétal
Sa structure complexe peut donner lieu à 4 différentes formes :
1) OH  hydroxocobalamine
2) CN  cyanocobalamine
3) CH3  Methylcobalamine
4) Adenosyl  Adenosylcobalamine
Impact des carences en B12 : La B12 permet la transformation methylTHF  THF
Sans B12 : séquestration des folates sous forme de methylTHF  « méthyl folat trap »
Conséquence : mitose impossible.
V : Application thérapeutique : Methotrexate (MTX)
Le methotrexate est un inhibiteur des folates car c’est un analogue structurel de l’acide.
Il va inhiber le DHFR qui convertissait DHF  THF
○C’est donc un antimitotique puissant
○Utilisé comme anticancéreux
○Mais aussi en traitement contre les maladies auto-immunes (bloque la mitose des
lymphocytes).
172
UE9 –Endocrinologie et reproductionAnatomie n°4
21/04/17
Sylvie Beaudoin
[email protected]
RT : JULIA Pierre-Amaury
RL : CHKOLNAIA Zlata
Anatomie du petit bassin féminin
Plan :
I.
Les constituants osseux
II.
Le périnée
III.
Filière urinaire
IV.
Filière génitale
A- Les gonades
B- Les trompes
C- L’utérus
D- Le vagin
E- Vulve et vestibule
F- Les corps érectiles
173
I) Constituants osseux :
Le petit bassin osseux féminin présente des caractères particuliers différents du petit bassin
masculin qui font son dimorphisme sexuel :
- Les ailes iliaques sont plus larges, plus horizontales, plus évasées que celles de l’homme.
- Le détroit supérieur est plus large et a une forme ovalaire.
- L’angle sous pubien est largement plus ouvert que celui de l'homme.
- Le foramen obturé est triangulaire.
- Les épines ischiatiques s’effacent : elles débordent moins dans la cavité pelvienne.
Toutes ces différences ont un unique but : permettre la parturition ; c’est-à-dire la mise au
monde d’un enfant.
(En effet, ces différences donnent au bassin féminin plus de compliance et de place.)
Il est important de noter que le détroit inférieur est essentiellement fermé par des ligaments,
qui ont une teneur en eau bien supérieure à celle de l’os et qui varie selon l’imprégnation
hormonale des tissus. La souplesse de ces ligaments augmente avec leur teneur en eau, ce qui va
permettre d’adapter la compliance pour laisser passer la tête du
fœtus.
Sur une vue sagittale, on constate que la symphyse pubienne est
plus basculée en avant, moins verticale (ouvre le plan du détroit
supérieur), la pointe du coccyx va affleurer le bord supérieur et
non plus inferieur de la symphyse pubienne (et sera susceptible de
bouger au moment du travail pour permettre le passage du fœtus)
et le plan du détroit supérieur va former un angle avec
l’horizontale de 60° (contre 45° chez l’homme), ce qui donne une
excavation du pelvis plus évasée.
L’organisation globale du pelvis est exactement la même que chez
l’homme. On retrouve une filière digestive en arrière (le rectum),
une filière urinaire en avant (la vessie et l’urètre), et, interposée
entre ces deux structures, une filière génitale (dont le réservoir est l’utérus).
II) Le périnée :
Le périnée féminin est étudié en
position gynécologique et est situé sous
le pelvis et séparé de celui-ci par le
muscle élévateur de l’anus. Il présente
des repères osseux palpables dans cette
position :  le bord inférieur de la
symphyse pubienne en avant,  la
pointe du coccyx en arrière et  les
ischions latéralement.
On a donc deux périnées, un ventral
délimité par les tubérosités ischiatiques
et le bord inférieur du pubis (triangle
174
du haut) contenant les filières urogénitales , et un dorsal délimité par les tubérosités ischiatiques
et la pointe du coccyx (triangle du bas) avec un anus situé entre les deux ischions.
Ces deux périnées sont séparés par un noyau fibreux central.
Les plans périnéaux ne changent pas par rapport à l’homme : l’anus regarde en bas et en arrière,
le plan urogénital en bas et en avant et le noyau fibreux central est horizontal.
III) La filière urinaire
Celle-ci est simple est courte; elle est constituée d’une vessie  un col vésical  un urètre
(mesurant environ 3cm chez la femme adulte) un peu oblique en bas et en avant, muni d’un
sphincter strié  s’abouche dans l’infundibulum de la vulve au niveau du méat urétral.
Ce méat se situe d’ailleurs juste au-dessus du vagin, à distance du clitoris qui est plus haut (c’est
quand même bon à savoir, il paraît que les patientes se plaignent un peu quand on essaye de leur
sonder le clitoris à « grands renforts de vaseline » parce qu’on l’a confondu avec leur urètre,
oppressif quand même).
On y trouve des glandes annexées dans le tissu conjonctif lâche, de part et d’autre de l’urètre, aussi
appelées glandes de Skene, susceptibles de s’infecter donnant alors des douleurs à la miction et
des tuméfactions de la vulve.
175
IV) Filière génitale
La filière génitale est organisée comme celle de l’homme avec : deux gonades, deux gonoductes
(les trompes), un réservoir génital de volume variable (utérus), et des organes destinés à la
copulation.
A) Les gonades
Les gonades sont les ovaires. Au nombre de deux, de formation ovoïde (en forme d’amandes)
avec un grand axe qui fait 3-4 cm, blancs, leur aspect et leur taille varient en fonction de l’âge et
de l’activité génitale.
Au bord ventral de l’ovaire on décrit le hile, où arrive le pédicule ovarien et donc les vaisseaux qui
le vascularisent.
L’ovaire a pour particularité d’avoir un gonoducte qui n’est pas en continuité avec lui.
Il est situé dans la cavité péritonéale : le péritoine s’arrête au niveau du hile pour faire place à
l’albuginée ovarienne (au niveau d’une ligne qu’on appelle ligne de Farre)
On dit que l’ovaire est le seul organe véritablement dans la cavité péritonéale (pas recouvert de
péritoine).
La position de l’ovaire dans la cavité péritonéale dépend également de l’âge et du nombre
d’enfants qu’a eu sa propriétaire. En effet, chez la femme jeune et nullipare (c’est-à-dire qui n’a eu
aucun enfant), celui-ci se trouve en avant du pédicule obturateur, posé sur l’utérus dans la
fossette ovarienne, mais après plusieurs enfants, il a tendance à basculer en bas et dorsalement
pour se retrouver derrière le pédicule obturateur dans la fossette de Claudius.
176
Vascularisation :
Les vaisseaux ovariens forment le pédicule de la gonade. Ils sont complètement péritonisés, et
l’ensemble vaisseaux + péritoine qui les recouvre forme le ligament suspenseur de l’ovaire.
•Artère ovarienne : origine aorte abdominale en L2, L3, souvent de façon
asymétrique. Elle descend en avant de l’uretère, puis pré-croise les vaisseaux iliaques latéraux et
se termine au pôle crânial du hile de l’ovaire.
•Veine ovarienne : remonte en formant un plexus pampiniforme, le long de
l’uretère, formant un maillage. Elle se jette (de la même manière que la veine spermatique) à
droite directement dans la veine cave caudale et à gauche dans la veine rénale.
Le drainage lymphatique va directement dans les nœuds lombo-aortiques. Mais il se fait
également dans les nœuds iliaques médiaux et nœuds latéraux et latéroaortiques. Mais à la
différence du testicule, il n’y a pas de drainage inguinal.
177
B) Gonoductes
Le canal excréteur de l’ovaire est la trompe. Elles émanent de l’utérus, où on leur reconnaît un
isthme, puis une portion qui s’élargit avec un trajet vers le haut et l’arrière, un évasement ou
ampoule tubaire et enfin un infundibulum avec un ostium garni de franges (= pavillon de la
trompe), améliorant la cohésion de la trompe sur l’ovaire.
La trompe est un organe mobile, en effet, une trompe droite peut tout à fait se ventouser sur
l’ovaire gauche. Ce conduit excréteur n’est pas branché de façon fixe sur sa glande.
Vascularisation :
L’ovaire est une glande endocrine et a donc plusieurs arcades vasculaires qui l’entourent et qu’elle
va partager avec son gonoducte.
Le premier pédicule fait intervenir l’artère ovarienne. Un second pédicule vient de l’artère
utérine qui donne une branche pour la trompe : l’artère tubaire, cette branche donnant ellemême un rameau pour l’ovaire.
Ces rameaux de vaisseaux entourés de péritoine dessinent deux nouveaux ligaments : un
ligament propre de l’ovaire tendu entre celui-ci et l’utérus (l’ovaire est donc suspendu par ce
ligament et le ligament suspenseur) et un ligament tubo-ovarien correspondant à la nappe
située entre l’ovaire et la trompe.
On parle d’annexes de l’utérus pour désigner l’ensemble trompe + ovaire de chaque côté.
Leurs rapports sont différents à droite et à gauche : (je vous mets direct la diapo, c’est plus sûr et
moins chiant à taper)
178
C) Utérus
L’utérus est le réservoir génital de la femme (ses homologues chez l’homme sont les vésicules
séminales).
C’est un muscle creux (myomètre) tapissé de muqueuse (endomètre). Ses fibres sont orientées
de façon plexiforme. Il est relié aux ovaires par les ligaments propres (et il est recouvert par le
péritoine qui s’étend sur lui mais aussi de part et d’autre, au-dessus des vaisseaux, formant ainsi deux
grandes nappes : les ligaments larges.)
On décrit :
- le corps de l’utérus qui est constitué du fond, des cornes, qui vont se relier aux isthmes
tubaires et d’un isthme qui est l’endroit où l’utérus va caudalement se rétrécir pour pouvoir
rejoindre sa partie terminale : le col.
- le col, portion caudale, resserrée, caractérisée par des fibres circulaires. Le col est
conique à base crâniale, pourvu d’un orifice externe (vers le vagin) et interne (vers la cavité
utérine), d’un endocol et d’un exocol décrit comme un museau de tanche (Non, moi non plus ça
ne me parle pas des masses).
Le canal cervical est la portion du col entre les deux orifices, oblitéré par la glaire cervicale.
Le col de l’utérus se projette sur l’épine de l’ischion sur une vue de profil alors que la vessie se
projette sur le foramen obturé.
179
L’utérus procède de la fusion des canaux de Wolff. Une
fusion incomplète entraine des malformations de
l’utérus (comme l’utérus didelphe ou « en cœur » qui
entraîne souvent des prématurés par manque de place).
Vascularisation :
Artères : On trouve d’abord l’artère utérine. Elle est de gros calibre (afin de pouvoir nourrir le
fœtus), et spiralée (afin de pouvoir s’adapter aux changements de taille de l’utérus). Elle naît de
l’artère iliaque médiale, atteint l’utérus par le col puis remonte le long de la paroi de l’utérus en
envoyant sur son trajet de nombreuses branches pour vasculariser l’endomètre.
Elle donnera l’artère ovarique, l’artère tubaire et se terminera par l’artère du fond. Elle donnera
également des artères vaginales courtes (par opposition aux longues qui sont des branches
directes de l’artère iliaque médiale) et des artères cervicales.
L’ensemble forme un véritable maillage autour de l’ensemble tubo-utéro-vaginal.
Veines : Les veines utérines vont se disposer autour de l’uretère à leur origine dans des courants
rétro utériques et pré utériques qui vont également recevoir les veines ovariques et les arcades
sous tubaires.
Cette vascularisation complexe entraîne de grandes difficultés dans les greffes d’utérus pour
arriver à récupérer une bonne circulation.
Lymphatiques : Le drainage lymphatique va se faire localement vers les nœuds iliaques médiaux
et communs mais aussi vers les nœuds lombo-aortiques.
Orientation et soutènement :
L’utérus est classiquement couché sur la vessie, les deux trompes en arrière, ce qui correspond à
l’antéversion (il est antéversé : il se couche en avant). L’antéflexion correspond au fait que
l’utérus est penché en avant par rapport au col (de 100 à 120°).
L’utérus est maintenu en place par plusieurs éléments :
180
- La vessie, grâce à l’antéversion, fait un coussin hydraulique qui permet le maintien de
l’utérus
- Le vagin et le tissu sous-jacent qui l’entoure qui augmente en résistance avec
l’imprégnation hormonale.
- Des ligaments :
¤le ligament rond, ventralement, unie le fond de l’utérus à l’orifice profond du canal
inguinal, il est constitué de tissu fibreux recouvert de péritoine.
¤Les ligaments utéro-sacrés de part et d’autres s’étendent frontalement depuis la face
frontale du sacrum jusqu’aux faces latérales de l’utérus. Ils appartiennent à la Lame-sacro-rectogénito-vésico-pubienne. C’est un ensemble vasculo-nerveux mais c’est ici surtout ses propriétés
de tissu conjonctif de soutien, hormono-imprégné, saturé en eau qui nous intéressent.
¤Les ligaments larges (à savoir) qui viennent d’une description macroscopique : ce sont
des nappes de tissus entourés de péritoine des deux côtés de l’utérus, mais qui regroupent en fait
les ligaments ronds, les méso salpinx (méso de la trompe) et les ligaments propres de l’ovaire.
Le paramètre est la région située sous le ligament large, à sa base et contient le croisement de
l’uretère et des vaisseaux utérins (grande valeur pathologique, premier drainage du cancer
utérin, à la base des complications de l’exérèse de l’utérus, localisation à connaître ++), des relais
ganglionnaires directs du col et de l’utérus. Son examen est difficile, par un toucher vaginal.
Rapports de l’utérus : - la vessie : en bas et en avant
-le rectum en rapport avec le col, permet d’explorer l’endocol par TR (seul
l’exocol est accessible par toucher vaginal)
-le vagin : en bas
- les paramètres : latéralement
- les anses intestinales : cranialement, en rapport avec le fond utérin
181
Les rapports sont modifiés lorsque l’utérus est plein : l’utérus gravide prend beaucoup plus de
place, entrant en rapport avec les reins, le foie, l’estomac…
D) Le Vagin
Le vagin fait suite à l’utérus. C’est un conduit musculaire aplati frontalement, il s’insère
obliquement sur le col, dorsalement plus haut qu’en avant, cela délimite des culs de sac vaginaux
ou fornix, plus profond dorsalement.
Il présente aussi une membrane plus ou moins occlusive avant son ouverture dans l’infundibulum
vulvaire ; l’hymen.
Il est orienté vers le bas et l’avant et est tapissé d’une muqueuse plissée qui lui permet de subir
d’importants changements de taille (hehehe) et est équipé de glandes nombreuses permettant de
lubrifier ce conduit.
Dans certaines pathologies, cet orifice vaginal partage une portion commune avec l’urètre
entrainant un mauvais drainage des
secrétions vaginales et un remplissage du
vagin et de l’utérus par des urines.
182
E) Vulve et Vestibule
La vulve est constituée latéralement de 2 grandes lèvres ;
médialement de 2 replis, plus pigmentés, de longueur variable
; les nymphes ou petites lèvres. Ces 2 nymphes se rejoignent
ventralement pour former le capuchon qui recouvre plus ou
moins le gland du clitoris. Au centre se trouve l’orifice vaginal
et au-dessus, l’orifice urétral. La vulve se termine par une
fourchette dorsale, fermée. A distance de la fourchette se trouve
l’orifice anal
2 Grandes lèvres + fourchette + nymphes = vestibule de la
vulve
Qu’est ce qu’on repère pendant un examen gynéco pédiatrique ?
-on compte les trous (c’est très sérieux, on peut trouver des malformations ano-rectales
basses)
-on vérifie que l’anus se situe bien entre les
deux ischions
-on effectue une palpation du clitoris afin de
vérifier sa présence
F) Les corps érectiles
Comme chez l’homme, il y a une paire de corps
caverneux et un corps spongieux.
Les corps caverneux sont pareillement insérés à
la face inférieure des branches ischio-pubiennes,
ils se rejoignent sous la symphyse pubienne et
vont se couder sur leur portion terminale avant
de s’unir en formant le petit gland du clitoris.
Latéralement et sous la base des nymphes, le corps spongieux prend une forme de fer à cheval et
se dispose latéralement à l’infundibulum vulvaire. Ainsi une plaie vulvaire saigne abondamment
mais cicatrise aussi très bien.
De part et d’autre de l’infundibulum vulvaire et à proximité du corps spongieux, on trouve les
glandes vestibulaires dites de Bartholin qui sécrètent un lubrifiant. Elles peuvent s’infecter,
formant une tuméfaction vers les grandes lèvres.
Ces corps érectiles sont entourés des mêmes muscles : l’ischio caverneux qui va gainer le corps
caverneux, la racine du clitoris jusqu’à la face inférieure de la symphyse pubienne où se trouve un
petit ligament de fixation et le muscle bulbo spongieux va recouvrir le corps spongieux et
entourer l’infundibulum vulvaire. Ce muscle est sous commande volontaire (innervé par le nerf
pudendal), il est aussi appelé chez la femme, compresseur du vestibule et constricteur de la vulve.
183
Mot du RT : La prof a précisé pour l’examen de s’abstenir de faire des « schémas pourris ». Elle
préfère qu’on le fasse que si on est totalement sûr de nous.
184
Fiche récapitulative
Dimorphisme sexuel du petit bassin féminin :
-ailes iliaques plus larges, horizontales et évasées
-détroit supérieur plus large, de forme ovalaire, angle avec l’horizontale de 60°
-angle sous pubien plus ouvert
-foramen obturé triangulaire
-épines ischiatiques qui s’effacent
-> But : permettre la parturition (+fermeture du détroit inférieur par des ligaments)
Organisation du pelvis : filière digestive en arrière (rectum), filière urinaire en avant (vessie et
urètre), entre les 2 filière génitale (utérus).
Périnée (vue en position gynécologique) :
-triangle ventral délimité par les tubérosités ischiatiques et le bord inférieur du pubis (plan
urogénital regardant en bas et en avant)
-triangle dorsal délimité par les tubérosités ischiatiques et la pointe du coccyx (anus regardant
en bas et en arrière)
-ces deux périnées sont séparés par un noyau fibreux central horizontal.
Filière urinaire : vessie  col vésical urètre (environ 3cm) oblique en bas et en avant, avec
sphincter strié et glandes de Skene  infundibulum de la vulve au niveau du méat urétral.
Filière génitale : 2 gonades (ovaires), 2 gonoductes (trompes), l’utérus et des organes destinés à
la copulation.
Ovaires : ovoïdes, hile au bord ventral, dans la cavité péritonéale (ligne de Farre : limite
péritoine-albuginée ovarienne), d’aspect et de position variable (fossette ovarienne puis celle de
Claudius).
Vascularisation et drainage lymphatique de l’ovaire :
-A. ovarienne : origine aorte abdominale en L2-L3 (asymétrique) ; trajet descendant en avant de
l’uretère, pré-croise les vaisseaux iliaques latéraux ; terminaison pôle crânial du hile de l’ovaire.
-V. ovarienne : origine plexus pampiniforme ; trajet ascendant le long de l’uretère ; terminaison
à droite directement dans la veine cave caudale et à gauche dans la veine rénale.
->pédicule de la gonade + péritoine : ligament suspenseur de l’ovaire.
-Drainage lymphatique : nœuds lombo-aortiques + nœuds iliaques médiaux, latéraux et
latéroaortiques (pas de drainage inguinal).
Trompes : émanant de l’utérus, isthme, trajet vers le haut et l’arrière, évasement en ampoule
tubaire puis infundibulum avec ostium garni de franges (cohésion de la trompe sur l’ovaire). La
trompe n’est pas branchée de façon fixe sur l’ovaire, c’est un organe mobile.
Vascularisation des annexes (trompe + ovaire en homolatéral): a. ovarienne, a. utérine qui
donne a. tubaire + a. ovarique
185
->ligament propre de l’ovaire (entre l’ovaire et l’utérus)
->ligament tubo-ovarien (nappe entre l’ovaire et la trompe)
Rapports des annexes +++ :
-à droite : caeco-appendice, anses grêles, paroi du pelvis, ligament large
-à gauche : côlon sigmïde, paroi du pelvis, ligament large
Utérus : muscle creux (myomètre plexiforme) tapissé de muqueuse (endomètre) ; formé d’un
corps (fond, cornes et isthme) et d’un col (conique à base crâniale avec endocol, canal cervical
et exocol) ; en antéversion (couché en avant sur la vessie) et en antéflexion (angle avec le col
de 100-120°) ; soutènement assuré par la vessie, le vagin, et les ligaments :
-ligament rond entre le fond de l’utérus et l’orifice profond du canal inguinal
-ligament utéro-sacré entre le sacrum et les faces latérales de l’utérus (appartient au LSRGVP)
-ligament large formé du ligament rond, du méso salpinx et du ligament propre de l’ovaire (on
trouve le paramètre en dessous qui contient le croisement de l’uretère et des vaisseaux utérins,
les relais ganglionnaires du col et de l’utérus) +++
Vascularisation de l’utérus :
-A. utérine (spiralée): origine a. iliaque médiale; arrive au niveau du col puis remonte le long de
la paroi; branches pour l’endomètre + a. tubaire, a. ovarique, a. vaginales courtes, a. cervicales
-V. utérine : origine autour de l’uretère avec courant pré et rétro utériques
-Drainage lymphatique : nœuds iliaques médiaux et communs, nœuds lombo-aortiques
Rapports de l’utérus : vessie (en bas et en avant), rectum (avec le col, exploration de l’endocol
par TR), vagin (en bas), paramètres (latéralement), anses intestinales (cranialement avec le
fond utérin). L’utérus gravide prend beaucoup plus de place, entrant en rapport avec les reins, le
foie, l’estomac …
Vagin : conduit musculaire aplati frontalement s’insérant obliquement sur le col en formant des
culs de sac vaginaux ou fornix, plus profond dorsalement ; orienté vers le bas et l’avant ;
muqueuse plissée avec de nombreuses glandes ; hymen avant son ouverture dans l’infundibulum
vulvaire.
Vestibule de la vulve: 2 grandes lèvres (latérales) + 2 petites lèvres/ nymphes (médiales) +
fourchette (dorsale). Au centre se trouve l’orifice vaginal et au dessus l’orifice urétral. Les
nymphes forment ventralement le capuchon du clitoris.
Examen gynéco-pédiatrique : compter les trous, vérifier que l’anus est entre les 2 ischions,
effectuer la palpation du clitoris
Corps érectiles :
-paire de corps caverneux : insertion à la face inférieure des branches ischio-pubiennes, réunion
sous la symphyse pubienne, coudés sur leur portion terminale, union en formant le gland du
clitoris, gainés par les muscles ischio-caverneux.
-corps spongieux en forme de fer à cheval sous la base des nymphes, glandes vestibulaires de
Bartholin à proximité, associé au muscle bulbo-spongieux (m. compresseur du vestibule ou
constricteur de la vulve).
186
UE9 – SERD – Physiologie - n° 4
26/04/2017
RT : Chloé Lalet
Dominique Prié
[email protected]
RL : Marie d’Amonville
Régulation de la glycémie
Plan :
I.
Le Glucose
A. Apports et acteurs
B. Voies d’utilisation
C. Variations de la glycémie
D. Les transporteurs du glucose
II.
La régulation hormonale de la glycémi
A. L’insuline
B. Le glucagon
C. Action des autres hormones hyperglycémiantes
D. Contrôle central de la libération hormonale
III.
Rôle du rein dans l’homéostasie du glucose
A. Réabsorption du glucose filtré
B. Néoglucogénèse
C. Lien avec le diabète
IV.
Anomalies de la régulation de la glycémie
A. Les Diabètes
B. MODY2
C. Mutations des transporteurs
D. Anomalies de sécrétion de l’insuline
Abréviations : SNC : système nerveux central IC : intracellulaire EC : extracellulaire CRE : éléments
de réponses TCP : tube contourné proximal DFG : débit de filtration glomérulaire FT : facteur de
transcription IR : insuffisance rénale
Mot du RT : les parties II-D. et IV- n’avaient pas été traitées l’an dernier. Bonne lecture 😊
187
I- Le Glucose
La glycémie est la concentration de glucose dans le sang. Le glucose est une source
énergétique indispensable, permettant la synthèse d’ATP. Il s’agit de la seule source énergétique
utilisable par le cerveau qui en est donc complètement dépendant. En clinique on mesure la
concentration de glucose dans le plasma veineux. Cette valeur est régulée, elle augmente après
un repas c’est pourquoi on la mesure à jeun (minimum 4h après un repas).
Valeurs normales à jeun : 3,9 – 6,1 mmol/l ou 0,7-1,10 g/l
La glycémie est contrôlée de manière à ne jamais s’élever au‑dessus de 10Mm.
• Hypoglycémie : glycémie < à la normale inférieure
Risque de dysfonctionnement de certains organes, notamment du SNC.
1ers signes : irritabilité, asthénie, troubles de la concentration… pouvant aller jusqu’au coma, voire
la mort cérébrale.
• Hyperglycémie : glycémie > à la normale supérieure
Conséquences aigues :
- déshydratation IC dû au pouvoir osmotique du glucose.
- déshydratation EC par passage du glucose dans les urines, entrainant avec lui l’eau et le
sel.
Conséquences chroniques, d’apparition lente :
- détérioration de l’endothélium, du SN périphérique
- polynévrite
- destruction progressive des nerfs périphériques
Une hyperglycémie représente un facteur de risque de développer un diabète. Les conséquences
chroniques d’une hyperglycémie peuvent survenir pour une augmentation modérée de la
concentration maintenue sur le long terme.
A-Apports et acteurs
Apports
Le glucose provient :
- de l’alimentation, sous forme de glucose ou sous forme liée à d’autres sucres métabolisés en
glucose (ex : saccharose)
- de l’organisme, par néoglucogenèse et glycogénolyse
Le foie
Lorsque le glucose est abondant, le foie le stocke en glycogène et le libère dans le sang pour
maintenir la glycémie stable à distance des repas.
Rôles : - synthèse de glycogène pour stocker le glucose : en raison de son fort pouvoir
osmotique, le glucose ne peut être stocké tel quel, c’est pourquoi il doit être transformer
en glycogène, de plus faible pouvoir osmotique que le glucose.
- synthèse de glucose par néoglucogénèse (à partir du lactate, glycérol, acide aminés,
mais pas à partir des acides gras pour l’espèce humaine)
188
- libération du glucose dans la circulation à partir du glycogène (par glycogénolyse) ou
directement par néoglucogenèse. La néoglucogenèse nécessite un système particulier
présent uniquement dans le foie et les reins. Le foie permet ainsi en cas d’hypoglycémie un
relargage de glucose dans la circulation sanguine à partir du glycogène et de la
gluconéogenèse pour maintenir la glycémie.
Le rein
Le rein est incapable de fabriquer du glycogène, donc en condition normale, il stocke très
peu de glucose et ne fait pas de glycogénolyse. Il fabrique du glucose par néoglucogénèse à partir
de substrats réabsorbés dans l’urine et libère ensuite ce glucose dans la circulation. Enfin il
empêche la perte de glucose dans les urines. Le glucose est filtré au niveau du glomérule, mais il
ne doit pas apparaître dans l’urine en condition normale. (voir III-)
NB : Le muscle peut stocker le glucose en glycogène mais ne peut pas le libérer dans la circulation.
Le glycogène musculaire sera dégradé en intégralité par le muscle.
B- Voies d’utilisation
Voie de la glycogénolyse
La glycogénolyse se produit dans plusieurs organes, mais seuls le foie et les reins sont
capables de libérer du glucose dans le sang (glycogénolyse et/ou gluconéogenèse). On rappelle
qu’il n’y a pas de glycogénolyse dans le rein puisque pas de glycogène.
1)La glycogène phosphorylase change le glycogène en G1P.
2) La phosphoglucomutase transforme le G1P en G6P.
3) Suivant les cellules et les conditions métaboliques, l’avenir du G6P va être
différent :
➢ Pour un organe qui consomme le glucose pour ses propres besoins, comme les muscles
ou le cerveau, on passe par la voie de la glycolyse et on obtient soit du CO2 + H2O, soit des
produits intermédiaires comme le lactate (forme anaérobie).
➢ Pour le foie, le G6P est transformé en glucose à l’aide d’une G6Pase qui est uniquement
exprimée dans le
foie et le rein. Le glucose, par inversion du gradient, va pouvoir
sortir du foie.
189
➢ Enfin la voie des pentoses phosphates abouti à la formation de ribose et de NADPH.
Contributions respectives du foie et des reins sur la valeur de la glycémie à distance d’un repas :
On utilise 10 micromol/kg/min de glucose. Le glucose circulant provient à 80% du foie,
principalement de la glycogénolyse et à 20% du rein exclusivement par néoglucogenèse en
condition basale.
Dans le foie, la part de contribution entre glycogénolyse et néoglucogenèse va varier : à
distance des repas la part de la glycogénolyse diminue et celle de la néoglucogenèse augmente.
A jeun, le glucose est utilisé de la manière suivante :
- 45% du glucose est absorbé par le cerveau
- le muscle et le foie consomment tous deux peu de glucose (environ 15%), ils le stockent
- le rein, l’intestin et les autres organes consomment très peu de glucose
Lors de la période postprandiale on observe une augmentation de l’accumulation de glucose
dans les tissus (environ x5 : 55micromol/kg/min).
- la consommation globale du cerveau reste la même mais sa contribution relative au
captage est moindre par rapport aux autres organes
- le muscle et le foie doublent leur capacité à absorber du glucose pour le stocker. A glycémie
haute, c’est le muscle qui capte majoritairement le glucose.
- on observe également une augmentation dans l’intestin pour assurer la digestion ainsi
qu’au niveau des reins
Il faut donc une masse musculaire suffisante pour assurer la régulation de la glycémie. C’est
pourquoi le sujet âgé est susceptible de perdre ses capacités de régulation de la glycémie, et ceci
explique aussi pourquoi l’exercice est recommandé chez le sujet diabétique.
NB : Le cœur en condition normale ne consomme pas de glucose (quasi exclusivement des acides
gras ). L’apport énergétique du cerveau dépend essentiellement du glucose mais les autres
tissus tirent principalement leur énergie de l’utilisation des acides gras.
C- Variations de la glycémie
En période postprandiale on observe une augmentation significative de la glycémie qui
débute 15-20min après le repas, et pouvant se poursuivre pendant 1-2h suivant la nature du
repas. Puis il y a un maintien à une valeur maximale de 10mmol/L et la glycémie redescend
progressivement pour se stabiliser à 4 ou 5 mM. A jeun pendant plusieurs jours, la glycémie reste
la même grâce au stockage notamment du foie.
190
L’augmentation de l’insuline précède légèrement la montée de la glycémie grâce à des
systèmes sensor dans l’intestin. Elle va donner l’ordre aux organes de stocker le glucose. Lors
d’un jeûne l’insuline descend jusqu’à s’annuler complétement (contrairement à la glycémie qui se
maintient). Dans ce cas le glucagon augmente, et ordonne au foie de libérer du glucose.
Une anomalie de la glycémie est caractéristique d’un déséquilibre entre l’apport de glucose
(alimentation + néoglucogénèse) et son utilisation (glycolyse). Le plus souvent, les deux sont
impliqués car production et utilisation sont toutes deux contrôlées par un système commun.
2 organes ont une consommation de glucose indépendante de la glycémie :
➢ La consommation de glucose par le cerveau est indépendante de la glycémie, seule
l’affinité du transporteur influe sur l’entrée de glucose dans la cellule. Il exprime des
transporteurs spécifiques pour transporter du glucose dans la cellule même avec une
glycémie très basse. En effet la Km du transporteur est inférieure à la glycémie normale.
Il est néanmoins nécessaire de maintenir la glycémie au‑dessus d’une certaine valeur afin
que cette captation puisse se dérouler convenablement.
➢ La consommation de glucose par le muscle dépend de l’insulinémie et non de la glycémie.
La cellule musculaire exprime un transporteur particulier, GLUT4 qui n’est exprimé à la
membrane qu’en présence d’insuline. Le glucose est alors transformé en G1P et ne sort
plus de la cellule.
D- Les transporteurs du glucose
Pour faire rentrer du glucose dans les cellules il faut un transporteur, et en règle générale
le gradient est favorable à l’entrée. Il existe 2 familles de transporteurs qui font entrer le glucose
dans la cellule :
SGLT : transporteurs dépendants du sodium (secondairement actifs).
Présents au pôle apical des cellules intestinales et des tubules proximaux rénaux, ils utilisent
le gradient de Na+ généré par la Na/K/ATPase pour faire entrer un glucose avec le sodium.
La fixation du Na+ dans sa poche modifie la conformation du transporteur. La fixation du
glucose modifie encore sa conformation, pour se retrouver en IC. Le gradient favorise le relargage
de glucose, diminuant l’affinité pour le Na+ qui se décroche également : le transporteur retourne
à sa conformation initiale (voir ci-dessous). Les SGLT permettent l’entrée active de Na par
réabsorption.
191
-
-
SLGT1 présente une haute affinité pour le glucose ainsi que pour le sodium phosphate. Il
est exprimé par les entérocytes et dans la partie distale du tube proximal (tube proximal
droit). Il permet l’absorption de glucose mais aussi de galactose. La capacité du canal est
de 2Na/1Glucose.
SGLT2 est de basse affinité pour le glucose et se situe dans la partie initiale du TCP où la
présence de glucose est encore importante. La capacité du canal est de 1Na/1Glucose. Il
joue aussi un rôle dans la sécrétion de glucagon.
GLUT : transporteurs indépendants du sodium.
C’est un transport facilité suivant le gradient de concentration. Il y a plus de glucose en EC
qu’en IC car dans la cellule le glucose n’existe pas : il est nécessairement transformé en G6P, à
l’exception du foie et des reins qui peuvent libérer du glucose (ce qui augmente la concentration
de glucose dans la cellule permettant sa sortie via les GLUT, suivant le gradient). Il existe 14 GLUT
différents, dont :
- GLUT1/GLUT3 : exprimés en particulier dans le SNC. Très forte affinité pour le glucose
(Km << glycémie normale)
- GLUT2 : est présent dans le pancréas, au pôle basolatéral des cellules du tube proximal
rénal et au niveau des cellules intestinales. Il a un rôle dans le couplage de la régulation
de la glycémie à la sécrétion d’insuline. Lorsqu’une molécule de glucose se fixe sur son site,
GLUT2 change de conformation pour faire entrer cette dernière, suivant le gradient.
GLUT2 peut également fixer en IC des systèmes de signalisation qui sont libérés dans la
cellule à l’entrée du glucose. Ceci déclenche une cascade de signalisation pour modifier le
métabolisme de la cellule (voir ci-dessous).
- GLUT4 : est exprimé dans les muscles et les adipocytes. Son expression très spécifique est
complétement dépendante de l’insuline.
- GLUT5 : transporte le fructose.
Un marquage différentiel des GLUTs et des SGLTs, permet de localiser sur un pet scan les
régions spécifiques de ces transporteurs : les GLUT se retrouvent surtout dans le cerveau et dans
la vessie et les SGLT dans le reste de l’organisme (reins, foie, pancréas…)
192
II- La régulation hormonale de la glycémie
De manière générale la régulation hormonale du foie se fait par l’insuline qui inhibe la
sortie de glucose et le glucagon qui a l’effet inverse. On distingue 3 hormones principales :
1-Insuline : seule hormone hypoglycémiante de l’organisme. Au niveau du foie, elle inhibe la
glycogénolyse et la néoglucogénèse. Au niveau du muscle, elle induit l’entrée de glucose par
GLUT4. Elle agit également sur le tissu adipeux et le rein.
2-Glucagon : hormone hyperglycémiante. Au niveau du foie :
- elle augmente la glycogénolyse et la libération de glucose dans la circulation
- elle diminue la glycogénogenèse
- elle inhibe la synthèse d’acide gras
3-Catécholamines : action hyperglycémiante
La norépinéphrine agit sur le foie et sur le rein par voie nerveuse, tandis que l’épinéphrine exerce
son action à partir de la médullaire de la surrénale par voie vasculaire.
4-Autres hormones (hyperglycémiantes) :
- hormone de croissance,
- cortisol,
- hormones thyroïdiennes .
A - L’insuline
L’insuline est synthétisée dans les cellules β du pancréas au sein des îlots de Langerhans sous
la forme d’une pré‑hormone. C’est une molécule volumineuse possédant des ponts disulfures
intra- et inter-caténaires. Un peptide signal l’adresse au RE où elle subit une maturation
aboutissant à la coupure du peptide C. Ce dernier est libéré dans le sang en même temps que
l’insuline.
Le peptide C ayant une demi‑vie plus longue, on peut le doser afin d’évaluer la sécrétion
endogène d’insuline. Il permet également de détecter des injections exogènes d’insulines (ex : si
l’insulinémie est élevée et la concentration de peptide C normale, cela révèle une injection
d’insuline exogène).
Mécanisme de sécrétion
•
•
•
•
Plus la glycémie est élevée, plus le glucose entre dans la cellule par GLUT1/GLUT2
Ceci abouti à la formation d’ATP dans la mitochondrie avec consommation d’ADP : il y a
augmentation du ratio ATP/ADP.
L’augmentation d’ATP entraîne la fermeture du canal K+-ATP dépendant, à l’origine
d’une hyperpolarisation membranaire.
Le canal Ca2+-voltage dépendant peut alors s’ouvrir et l’entrée de Ca2+ permet la fusion
des vésicules à la membrane et la libération d’insuline.
193
Une partie du glucose capté peut ne pas être transformé en ATP. L’UCP2 (uncoupling protein)
est une enzyme qui diminue le couplage de la phosphorylation oxydative. Il y aura donc moins
d’ATP produit, moins d’insuline secrétée. L’UCP2 détermine la relation glycémie – insuline.
Le canal potassique K+-ATP est la cible de médicaments utilisés dans le traitement du diabète.
Il est constitué de 2 sous‑unités :
- un pore central (kir6), partie sensible au ratio ATP/ADP,
- entouré d’une sous‑unité régulatrice (SUR : récepteur aux sulfonyle‑urées) qui inhibe le
canal indépendamment de l’ATP.
Ces deux sous-unités forment deux tétramères qui s’associent en octamères.
Les sulfonylurées sont utilisés dans le traitement du diabète (tolbutamide, glibenclamide).
Ils vont inhiber l’ouverture du canal et donc déclencher une augmentation de la sécrétion
d’insuline.
Modulation hormonale de la synthèse d’insuline
La sécrétion d’insuline peut être sous la dépendance d’autres hormones qui viennent
essentiellement du tube digestif et qui sont sécrétées pour sensibiliser le pancréas à la sécrétion
d’insuline. Les hormones augmentant directement l’expression du gène de l’insuline ou amplifiant
sa libération sont :
• Glucagon like peptide-1 (GLP-1) : possède un récepteur sur la cellule pancréatique beta
où il stimule la synthèse d’AMPc qui se fixe au CRE du promoteur du gène de l’insuline et
augmente la stabilité de son ARNm. Il est exprimé par les cellules L du jéjunum et de l’iléon.
• Glucose dependent insulinotropic peptide (GIP) : exprimé par les cellules K du
duodénum, il possède un récepteur sur la cellule pancréatique beta et utilise la même voie
que GLP1.
• Cholecystokinin (CCK) : favorise la digestion et possède un récepteur sur la cellule
pancréatique beta. Synthétisée par le duodénum et le jéjunum, elle stimule les
phospholipases C et A2
• Prolactine : rôle durant la grossesse.
• Somatostatine : inhibiteur de la sécrétion d’insuline
Le récepteur de l’insuline
Le récepteur de l’insuline possède une activité tyrosine-kinase. Il est présent à la surface des
organes sensibles tels que le foie, le muscle, les adipocytes. La fixation d’insuline induit une
autophosphorylation de la sous unité beta du récepteur ce qui active 2 voies :
194
1- action sur le métabolisme : voie du substrat du récepteur à l’insuline (IRS) qui une fois
phosphorylé, active la PI3K et entraîne une modification des métabolismes glucidique et lipidique.
2- action sur la prolifération cellulaire : après phosphorylation de Shc, l’insuline devient un
facteur de croissance. Une maman diabétique va avoir tendance à accoucher d’un bébé plus gros.
Le bébé n’est pas diabétique mais il détecte l’hyperglycémie maternelle, se met à sécréter de
l’insuline puis à croitre : hypertrophie du fœtus pathologique.
Effets de l’insuline sur le foie
Le glucose rentre dans le foie par un GLUT, puis
A
u
g
m
e
n
t
a
ti
o
n
d
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l’
i
n
s
u
li
n
e
>stimulation de l’expression de la GK
(glucokinase) qui transforme le glucose en
G6P et l’empêche de ressortir
B
a
is
s
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d
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l’
i
n
s
u
li
n
e
>stimulation de la glycogène phosphorylase,
libération de G1P
>stimulation de la glycogène synthase (G1P
en glycogène)
>formation
des
acides
gras ;
une
surabondance d’apport en glucose peut mener
à une stéatose hépatique
>stimulation de la G6Pase et inhibition de la
GK : transformation de glycogène en glucose
>favorise la resynthèse de glucose par la
PEPCK
(phosphoénolpyruvatecarbonate
kinase)
195
Effets de l’insuline sur la cellule musculaire
A l’état basal, le muscle de capte pas de glucose. s’il n’y a pas d’insuline car l’expression de
GLUT4 se fait uniquement dans le cytoplasme. GLUT4 passera à la membrane uniquement en
présence d’insuline. Le glucose est transformé en G6P après être entré dans la cellule. Comme il
n’y a pas de G6Pase, le glucose ne ressort pas. Le G6P sera transformé en glycogène et récupéré
par le muscle pour ses propres besoins (contraction, production d’acides gras, synthèse du ribose
pour régénération de l’ADN et l’ARN). Une inhibition parallèle de l’utilisation des acides gras par
le muscle, favorise la captation de glucose.
De manière générale dans le muscle le métabolisme glucidique est augmenté par l’insuline.
Toutes les autres hormones ont un effet opposé à l’insuline, à l’exception de la T3 qui permet
d’utiliser le glucose.
B- Le glucagon
Le glucagon est un peptide de 29 acides aminés, hyperglycémiant, synthétisé par les
cellules α du pancréas.
NB : les cellules alpha représentent 25% du pancréas, beta : 70%
A l’état basal ce dernier est dans de très basses concentrations. Il n’augmente qu’à distance
d’un repas. Le glucagon agit sur le foie en prévenant l’hypoglycémie. Sa sécrétion est stimulée par :
- une baisse de la glycémie
- les acides aminés
- l’effort
- le stress
Elle est inhibée par l’insuline. En cas de résistance à l’insuline, comme dans le diabète, on observe
une élévation de la glycémie et du glucagon.
Le glucagon possède un récepteur à 7 domaines transmembranaires qui stimule la voie
AMPc – IP3 – Ca2+. Il va finalement inhiber la glycolyse et la glycogénèse mais augmenter la
néoglucogénèse et la glycogénolyse dans le but d’augmenter la quantité de glucose libre dans la
cellule hépatique, puis dans le sang. Il va aussi empêcher la phosphorylation du glucose libéré.
L’organe cible principal du glucagon est le foie, il a peu d’effet sur le muscle.
196
Mécanisme de sécrétion du glucagon
Même principe que l’insuline mais dans la cellule alpha (entrée de glucose par SGLT2 et
GLUT1) :
• S’il y a peu de glucose, la cellule produit peu d’ATP et le canal KATP reste ouvert =
hyperpolarisation.
• Lorsque la ddp atteint -60mv il y a ouverture des canaux VOC Ca2+ de type T, qui font
entrer du Ca2+ = dépolarisation
• Ceci déclenche l’ouverture des canaux TTX et l’entrée de Na+
• La dépolarisation permet l’ouverture des canaux Ca2+ L ou N et une entrée de Ca2+ accrue
• Fusion des granules à la membrane
• Repolarisation par ouverture du canal KDR
C- Action des autres hormones hyperglycémiantes
Il existe plusieurs hormones hyperglycémiantes (voir intro II-). La plus puissante et la plus
rapide est le glucagon (pic du taux sanguin à 30min), suivi de l’épinéphrine. Pour un effet optimal,
ces différentes hormones travaillent en synergie et en particulier le cortisol, le glucagon et
l’épinéphrine. Le glucagon répond au pic mais le maintien d’une glycémie normale sur le long
terme est assuré par le cortisol, qui mobilise le glucose plus tardivement mais pendant plus
longtemps. L’hormone de croissance joue un rôle dans le maintien de la glycémie lors du jeûne.
NB : une hormone pour diminuer la glycémie, plusieurs hormones pour éviter l’hypoglycémie.
D- Contrôle central de la libération hormonale
Le glucose est détecté par des cellules du système porte qui déclenchent la sécrétion des
hormones évoquées précédemment. Elles envoient également un signal au SNC inhibant la
libération de glucagon et d’épinéphrine. Il existe donc un contrôle central de la sécrétion d’insuline
localisé au niveau du tronc cérébral et de l’hypothalamus. Dans une expérience on induit une
hypoglycémie périphérique pour provoquer la libération de glucagon. Si en parallèle on perfuse
du glucose dans la vaine porte la libération de glucagon est moins importante (inhibée)
De plus, le glucose peut être directement détecté par les astrocytes et les neurones du SNC.
Une seconde expérience montre que si on injecte du glucose dans l’artère carotide ou dans le SNC
en situation d’hypoglycémie périphérique, on observe à nouveau une inhibition de la sécrétion de
glucagon.
III – Rôle du rein dans l'homéostasie du glucose
En retirant le foie chez certains animaux, on observe une diminution de la production de
glucose mais la glycémie ne tombe pas à zéro grâce à une production rénale de l’ordre de 40%.
Pour une autre experience, on prend des animaux chez qui on inhibe l'expression de la
G6Pase hépatique, induisant ainsi une incapacité pour le foie à libérer du glucose, qui reste donc
stocké sous forme de glycogène. On observe qu’en période de jeûne la glycémie ne s'effondre pas,
notamment grâce à une production de glucose par le rein. En effet il y a une augmentation de la
G6Pase rénale permettant ainsi l'augmentation de la sortie de glucose.
Enfin, l’invalidation spécifique du récepteur de l’insuline dans le rein induit une
hyperglycémie même avec un foie sain. Il y a une augmentation de la production d’insuline mais
ne pouvant se fixer à son récepteur, la réponse rénale n’aura pas lieu. Le rein est également
sensible à l'insuline.
197
Cela favorise le développement du diabète. En effet au cours d’un diabète on observe une
diminution d’expression du récepteur à l’insuline au niveau du rein et de sa signalisation d’aval
(baisse de la phosphorylation de GSK3). Le rein joue deux rôles dans la régulation de la glycémie.
A- Réabsorption du glucose filtré
Le glucose est filtré au niveau des glomérules puis réabsorbé au niveau du TCP par des
transporteurs apicaux. A la partie proximale du TCP, le glucose entre par SGLT2 et ressort du
côté basolatéral par GLUT2. En distal, le glucose entre par SGLT1 qui a une forte affinité pour le
glucose et ressort en basolatéral par GLUT1. La quantité de glucose filtré varie linéairement avec
la glycémie : quantité de glucose filtré = DFG x glycémie.
Il n’est pas censé y avoir de glucose dans l’urine. Mais lorsque le seuil de saturation est
atteint, le rein n'arrive plus à réabsorber tout le glucose qui passe dans les urines. Ce seuil
correspond au TM du glucose, qui est modifié dans le diabète. En cas de glycosurie il faut donc
trouver la cause : glycémie trop élevée ou anomalie de réabsorption rénale.
B- Néoglucogénèse
Le tubule proximal (cortex), lieu de réabsorption du glucose, représente 80% de la masse
tubulaire rénale et se caractérise par une néoglucogenèse à partir du lactate, glycérol, acides
aminés et (je vous ai indiqué en cours que l’espèce humaine ne peut synthétiser du glucose à
partir des acides gras, le cortex rénal peut utiliser les ac gras comme source d’énergie comme le
coeur) car il exprime la G6Pase et PEPCK.
La médullaire quant à elle fait de la glycolyse mais pas de néoglucogenèse car elle
n'exprime pas la G6Pase. Elle utilise ce glucose de manière insulino-dépendante. La production de
glucose par le rein est nettement supérieure à la quantité qu’il utilise.
B- Lien avec le diabète
Depuis quelques années, il apparaît que le rein participe à la genèse du diabète. En toute
logique, si la glycémie augmente le rein devrait s'adapter et laisser fuir le glucose dans les urines.
Mais au contraire chez les sujets atteints de diabète, de type 2 en particulier, le rein synthétise
et réabsorbe plus de glucose car ses transporteurs SGLT2 et GLUT2 sont surexprimés.
Cette augmentation de l’absorption est notamment due à une expression accrue du facteur
de transcription HNF‑1 alpha. La résistance à l’insuline induit l’expression de ce FT qui possède
des éléments de réponses sur les promoteurs de GLUT2 et SGLT2. On observe également une
augmentation de l’expression des enzymes de la néoglucogenèse (G6Pase, PEPCK) dans le diabète
ou l’invalidation du récepteur de l’insuline.
Diabète et hyper filtration
Au cours du diabète bien que la glycémie augmente, le DFG reste identique et le rein
augmente la quantité réabsorbée : ceci alimente le diabète.
L’insuffisance rénale est une des complications majeures du diabète. Au niveau du rein
apparait dans un premier temps une augmentation du DFG. Cette augmentation est responsable
dans un second temps de la détérioration de la fonction rénale. Le mécanisme de cette
détérioration peut s’expliquer de la manière suivante :
Il existe un contrôle au niveau de l’appareil juxta-glomérulaire de la quantité d’eau et de NaCl
qui arrive. En cas d’excès, on observe une vasoconstriction pour diminuer la filtration, et en cas
de quantité trop faible on aura la situation inverse. (cf UE7). Dans le cas d’un diabète :
198
1. La surexpression des transporteurs du glucose augmente la réabsorption tubulaire de
glucose, accompagnée d’eau et de sodium.
2. L’augmentation de la réabsorption proximale d’eau et de NaCl, doexplique qu’il en arrive
moins au niveau de l’appareil juxta glomérulaire
3. Levée du rétrocontrôle tubulo-glomérulaire : vasodilataion de l’artériole afférente et
augmentation du DFG
4. Cette hyper filtration induit l’IR
Thérapeutiques
Dans un diabète on a donc une augmentation de l’absorption du glucose par le rein ET
une augmentation de la néoglucogenèse. Dans le traitement du diabète actuel on utilise des
inhibiteurs du SGLT2 qui empêchent la réabsorption de glucose au niveau du rein et sa fuite dans
l’urine. Ils permettent d’équilibrer le diabète. Avec ce traitement on a donc un contrôle de la
glycémie, on évite l’hyper filtration glomérulaire, et à long terme on diminue l’évolution vers l’IR.
On peut aussi inhiber la néoglucogenèse par les agonistes des PPARgamma tels que le
Rosiglitazone.
IV – Anomalies de la régulation de la glycémie
A – Les diabètes
On distingue couramment 2 types de diabète. Le diabète de type 1 correspond à un défaut
de production d’insuline due à une destruction auto-immune des cellules béta. Il est observé chez
le sujet jeune.
Le diabète de type 2 est caractérisé par une résistance à l’insuline. C’est une maladie
métabolique plus générale, aux mécanismes complexes (modifications rénales, hépatiques,
adipocytes…) avec résistance à l’insuline pouvant aboutir à un défaut de production d’insuline. Il
y a un défaut d’utilisation du glucose et une augmentation de sa production. Il est souvent associé
à une obésité.
B – MODY2 (Maturity Onset Diabetes of the Young)
Il s’agit d’une forme de diabète retrouvée chez le sujet jeune, débutant avant 25 ans. Il est dû
à une mutation inactivatrice de la glucokinase à l’origine d’un défaut de sensibilité à la glycémie.
La glycémie sera régulée mais à un niveau plus élevé. On observe :
• Un défaut de phosphorylation du glucose pancréatique. Il faudra plus de glucose pour
stimuler l’insuline, on a donc un défaut de sécrétion d’insuline.
• Un défaut de phosphorylation du glucose hépatique. On a une baisse de la capture post
prandiale de glucose par le foie.
Quand la glycémie s’élève légèrement : la production de glucose s’interrompt et l’insulinémie
augmente de manière inappropriée.
Quand la glycémie baisse, la production hépatique de glucose augmente pour des glycémies
supérieures à la normale. De même, la sécrétion de glucagon se fait pour des glycémies
supérieures à la normale. La régulation est identique à celle d’un individu normal mais décalée
(modification du set point).
199
C - Mutations des transporteurs
Mutations inactivatrices de GLUT1
Ces mutations ont des conséquences sur le cerveau, liées à une hypoglycorachie (baisse
de la concentration de glucose dans le LCR). Les patients souffrent de crises convulsives. Ces
anomalies sont de découvertes tardive (parfois chez l’adulte).
Mutations inactivatrices de GLUT2 = syndrome de Fanconi Bickel
Le foie ne peut pas libérer le glucose dans le sang, donc il stocke du glycogène. Cela mène
à une hépatomégalie et une hypoglycémie.
Cette mutation touche aussi le transport rénal de glucose. Le glucose ne peut plus sortir donc
il va passer dans les urines ou se transformer en glycogène (normalement absent du rein)
développant ainsi une tubulopathie proximale. Cette tubulopathie est à l’origine d’une
hypophosphatémie et d’une phosphaturie. La sécrétion d’insuline reste normale.
Mutations inactivatrices de SGLT2
Cette anomalie est plutôt bien supportée. Elle est à l’origine de glycosuries isolées,
présentes à l’état normal. On utilisera des inhibiteurs de SGLT2 comme traitement de
l’hyperglycémie diabétique
D – Anomalies de sécrétion de l’insuline
Mutation gain de fonction de kir 6.2 :
- Canal KATP moins sensible au ratio ATP/ADP
- Ouverture du canal
- Diminution de la sécrétion d’insuline
- Diabète néonatal
Perte de fonction de kir 6.2 :
- Canal KATP fermé quel que soit le ratio ATP/ADP
- Sécrétion permanente d’insuline quel que soit la glycémie
- Hyperinsulinisme, hypoglycémies néonatales
200
Fiche récapitulative
GLYCEMIE = concentration de glucose dans le sang, permet la synthèse d’ATP (seule source
d’énergie pour le cerveau)
Valeurs normales à jeun : 3,9 à 6,1 mmol/l (ou 0,7 à 1,10 g/l)
Régulation de manière à ne jamais dépasser 10 Mm
2 organes en charge de la régulation
- FOIE : synthèse de glycogène (rôle de stockage) + néoglucogénèse (synthèse de glucose) +
glycogénolyse (libération de glucose dans la circulation sanguine)
- REIN : néoglucogénèse mais PAS de fabrication de glycogène (donc pas de glycogenolyse) +
filtre le glucose qui n’est donc pas dans les urines
2 organes avec consommation de glucose indépendante de la glycémie
- CERVEAU : c’est l’affinité du transporteur qui influe sur l’entrée de glucose
- MUSCLE : car dépend de l’insulinémie via les transporteurs GLUT 4.
GLYCOGENOLYSE
1. Glycogène => G1P via la glycogène phoshorylase
2. G1P => G6P via la phosphoglucomutase
3. Voie de la glycolyse et production de C02 et H20 (dans les muscles et le cerveau) ou G6P =>
glucose via la G6Pase (dans le foie )
• Hypoglycémie : risque dysfonctionnement SNC
• Hyperglycémie : risque déshydratation IC et EC + risque détérioration endothelium, SNP + risque
développement d’un diabète de manière chronique
Origines des apports : alimentation et organisme (néoglucogenese + glycogenolyse)
10 micromol/kg/min de glucose consommés : 80% d’origine hépatique (surtout grâce à la
néoglucogénèse à distance des repas) et 20% rénale
Période post prandiale :
• Augmentation du glucose dans les tissus : muscles et foie doublent leur capacité à l’absorber
(c’est surtout le muscle qui capte le glucose si la glycémie est haute)
• Augmentation de la glycémie 15-20 mn après les repas (sans dépasser la valeur de 10 Mm)
• Augmentation de l’insuline juste avant la montée de la glycémie grâce aux systèmes sensor de
l’intestin
LES TRANSPORTEURS DE GLUCOSE
• LES SGLT = transport actif secondaire (dépendant du sodium)
Localisation : pole apical des cellules intestinales et des tubules proximaux rénaux
Fonctionnement : entrée glucose + sodium via le gradient de la pompe NA/K ATPase
- SGLT 1 : Partie distale du tube proximal rénal, entérocytes. Haute affinité pour le glucose et le
phosphate. Permet l’absorption de glucose et de galactose. 2Na/1glucose.
- SGLT 2 : Partie initiale du TCP. Basse affinité pour le glucose. Rôle dans la sécrétion du glucagon.
1Na/1glucose.
• LES GLUT = transport passif (indépendant du sodium)
201
- GLUT 1 et 3 : ++ dans le SNC. Forte affinité pour le glucose
- GLUT 2 : Pancréas, pole basolatéral des cellules du tube proximal rénal et cellules intestinales.
Rôle pour la sécrétion d’insuline.
- GLUT 4 : Muscles et adipocytes. Expression indépendante de l’insuline.
- GLUT 5 : transporte le fructose
REGULATION HORMONALE GLYCEMIE
• INSULINE
- Synthèse par les cellules B du pancréas
- Libérée avec le peptide C qui permet de la doser
- Mécanisme sécrétion : entrée glucose => augmentation ratio ATP/ADP => fermeture canal
K+/ATP (formé de 2 sous unités: un pore central + 1 sous unité régulatrice) => ouverture canal
Ca2+ => entrée Ca2+ => fusion vésicules à la membrane et libération d’insuline
- Modulation de la sécrétion par le GLP1, le GIP, les CCL,la prolactine, la somatostatine
- Récepteur à activité tyrosine kinase qui a 2 actions: sur le métabolisme + sur la prolifération
cellulaire
- Effets de l’insuline sur le foie :
Si augmentation : GK augmente et transforme le glucose en G6P => plus de sorties de glucose,
stimulation de la glycogène synthase et augmentation de la formation d’acides gras.
Si diminution : G1P libéré (via stimulation de la glycogène phosphorylase), stimulation de la
G6Pase et inhibition de la GK, favorise resynthèse glucose par la PEPCK.
- Effets de l’insuline sur la cellule musculaire : métabolisme glucidique augmenté, glucose => G6P
avant d’être transformé en glycogène (absence de G6Pase dans le muscle)
GLUCAGON
Hyperglycémiant, synthétisé par les cellules alpha du pancréas
Très basse concentration a l’état basal
Agit sur le foie
Sécrétion stimulée par la baisse de glycémie, les acides aminés, l’effort, le stress et inhibée par
l’insuline
- Peu d’effet sur le muscle
- même mécanisme de sécrétion que l’insuline avec des canaux différents
•
-
Autres hormones hyperglycémiantes : épinephrine, cortisol … Elles travaillent en synergie
Bilan : 1 hormone hypoglycémiante mais plusieurs hyperglycémiantes
CONTROLE DE LA LIBERATION D HORMONES
- Contrôle central au niveau du tronc cérébral et de l’hypothalamus
- Glucose détecté par les cellules du sytème porte => signal SNC => inhibition de la libération de
glucagon
ROLE DU REIN
- Glucose filtré dans les glomérules puis réabsorbé dans le TCP don pas de glucose dans les urines
- Si seuil saturation atteint => glucose dans les urines : TM de glucose : glycosurie
- Néoglucogénèse dans le tube proximal du rein à partir du lactate, glycérol, AA et AG libres via
l’expression de G6Pase et de PEPCK
- Glycolyse dans la médullaire mais pas de néoglucogénèse car pas de G6Pase
202
DIABETE
- Rein synthèse et réabsorbe plus de glucose car ses transporteurs SGLT2 et GLUT2 sont
surexprimés via augmentation du facteur de transcription HNF 1 alpha
- Augmentation des enzymes de neoglucogenese et donc de la neoglucogenese
- Augmentation de l’absorption de glucose
- Traitements = inhibiteurs de SGLT2 (pour empêcher la reabsorption de glucose) ou inhibiteurs de
la neoglucogenese via des agonistes des PPARgamma
- 2 types de diabetes
• Type 1 = défaut production insuline : destruction auto immune des cellules B , sujet jeune
• Type 2 = résistance à l’insuline , mécanismes complexes , souvent associé à l’obésité
• Mody 2 : sujet jeune, mutation inactivatrice de la glucokinase => défaut sensibilité glycémie :
défaut de phosphorylation du glucose pancréatique et hépatique.
AUTRES ANOMALIES QUE LE DIABETE
- mutations inactivatrices de GLUT1 entraînent une hypoglycorachie (baisse concentration
glucose dans le LCR)
- Mutations inactivatrices de GLUT2 = syndrome de Fanconi Bickel
- mutations inactivatrices de SGLT2 = bien supportées
- Anomalies de sécrétions de l’insuline (mutation gain de fonction ou perte de fonction)
203
204
UE9 – Endocrinologie et reproduction
– Physiologie – ED n°2
RT : Esther Hubert Delisle
RL : Laura Colombani
24/04/17
Physiologie ED n°2 : Physiologie des glandes
endocrines
Plan :
I.
Principes des dosages des hormones
A. Mesure des concentrations plasmatiques des hormones
B. Exercice 1 : dosage de la TSH par la méthode sandwich
C. Exercice 2 : dosage du cortisol par compétition
II.
La thyroïde
A. Rappels
B. Cas cliniques : hypothyroïdies
C. Cas clinique : chez la femme enceinte
D. Cas cliniques : hyperthyroïdies
Abréviations :
Ac = anticorps
Ag = antigène
RC = rétrocontrôle
TG = thyroglobuline
TBG = Thyroxine Binding Globulin = Globuline liant la thyroxine
205
I.
Principes des dosages des hormones
A. Mesure des concentrations plasmatiques des hormones
On distingue diffé rentes mé thodes de dosage plasmatique d’hormones :
•
•
Les mé thodes de ré fé rence, comme la chromatographie liquide (LC) ou gazeuse (CPG) et la
spectromé trie de masse. Ces mé thodes ne sont pas les plus utilisé es, elles ne peuvent pas
toujours ê tre mises en place en pratique mais donnent des ré sultats fiables et pré cis.
Les mé thodes de routine, comme le dosage par compé tition et le dosage par IRMA (ou
mé thode sandwich). Ce sont des mé thodes indirectes qui font intervenir des couples
Ac/Ag (mé thodes immunologiques).
Pour ces dosages, on utilise des marqueurs radioactifs (chauds) ou non radioactifs
(froids).
B. Exercice 1 : dosage de la TSH par la mé thode sandwich
On explore la fonction thyroïdienne d’une patiente. Pour doser la TSH, on dispose :
•
•
•
d’un anticorps monoclonal de souris anti-TSH marqué par la biotine,
d’un anticorps polyclonal de chèvre anti-TSH marqué par l’ester d’é thidium
de billes magné tiques couplé es à de la streptavidine.
Les anticorps utilisé s reconnaissent tous les deux la TSH, mais sur des zones (é pitopes)
diffé rentes.
Principe du dosage :
Dans une cupule solide, placé e sur un aimant, on effectue le « mé lange » :
Dans un premier temps on a un Ac anti-TSH primaire marqué par de la biotine qui va se
diriger contre la TSH du patient. Les billes magné tiques couplé es à la streptavidine vont
se coller à la biotine pré sente sur le premier Ac (la streptadivine est une substance
possédant une forte affinité pour la biotine), et ces billes seront-elles-mê mes retenues par
l’aimant placé sous la cupule. Ce premier Ac est appelé Ac de capture (ou de fixation).
Le second Ac, aussi dirigé contre la TSH, est marqué par l’ester d’é thidium. C’est un Ac de
ré vé lation. En effet l'ester d’é thidium est utilisé comme marqueur chimio-luminescent
(fluo). Il é met de la lumiè re en pré sence de peroxyde d’hydrogè ne (H2O2) et d’une solution
alcaline.
Enfin, on é limine par rinçage tout ce qui n’a pas é té fixé et on observe le signal lumineux.
Cette mé thode est le dosage en sandwich : on a deux Ac qui fixent l’Ag (qui est donc pris « en
sandwich » entre les 2 Ac) dont on veut mesurer la concentration dans l’é chantillon.
206
Le signal lumineux que l’on observe est exprimé en RLU (Unité Relative de Lumière) : il faut alors
relier cette mesure à une certaine concentration de TSH. Pour cela, on é tablit une gamme é talon.
L’étalonnage se fait grâce à des solutions de concentrations connues de TSH dont on mesure le
signal lumineux correspondant.
Les valeurs normales de TSH sont comprises entre 0,4 et 4,2 mUI/l.
Pour notre patiente, on a : RLU = 190 : on a donc une concentration de TSH é gale à 10 mUI/l : cette
valeur étant trop é levé e, on suspecte une hypothyroïdie.
En effet on peut avoir une augmentation de la TSH dans plusieurs cas :
•
•
origine centrale (rare) : à cause d’une augmentation de la sé cré tion de la TRH ; 
origine périphérique : l’augmentation de la concentration de TSH répond à une faible
quantité d’hormones T3 et T4 (par diminution du rétrocontrôle négatif). 

207
La méthode sandwich permet de clairement distinguer une euthyroïdie d’un trouble pathologique
par dosage de la TSH. Cependant, le dosage peut ne pas fonctionner correctement et donner des
ré sultats incohé rents. On parle alors d’interfé rences :
-
lorsqu’on a une molé cule de structure trè s proche de celle de la TSH (molé cule
interfé rente) pré sente dans le milieu, elle peut se fixer sur l’Ac primaire ou secondaire à
la place de la TSH. Le signal sera alors faussement abaissé après rinçage.
-
si on a un excè s d’Ag dans le milieu (ici, excè s de TSH), certains Ac secondaires
(lumineux) peuvent se fixer sur des Ag non fixés sur la plaque par des Ac primaires. Ils
seront donc éliminés lors de l’élution et l’indice lumineux obtenu sous-estimera la
concentration réelle d’Ag. C’est l’effet crochet observable sur la courbe à partir d’une
certaine concentration d’Ag (au-delà de la zone d’étalonnage).
Un traitement par la biotine soumet également la méthode à des interférences rendant le dosage
ininterprétable.
Ce dosage par la mé thode sandwich est utilisé pour des molé cules relativement grosses et à
plusieurs é pitopes (ex. : HCG, LH,...). Cette technique est é galement trè s utilisé e pour les
marqueurs tumoraux.
208
C. Exercice 2 : dosage du cortisol par compé tition
On explore la fonction surré nalienne d’un patient. Pour doser le cortisol, on dispose :
•
•
•
d’un anticorps de lapin anti-cortisol fixé sur la paroi des tubes : le nombre d’anticorps sur
la plaque est donc un facteur limitant ;
de cortisol radioactif marqué à l’iode 125
d’un compteur de radioactivité
L’iode 125 est ici utilisé à la place de l’ester d’é thidium de la mé thode de dosage par sandwich. On
ne va pas mesurer un signal lumineux, mais la radioactivité (l’iode 125 est un é metteur gamma)
à l’aide d’un compteur. La radioactivité est mesuré e en CPM (Coups Par Minute).
On procè de à un dosage par compé tition : on met en compé tition le cortisol de notre patient et
le cortisol marqué radioactivement. Si l’échantillon de sérum du patient contient peu de cortisol,
beaucoup du cortisol radioactif ajouté se fixera sur la plaque et on observera un signal radioactif
important. Au contraire, si l‘échantillon du patient contient beaucoup de cortisol, il sera retenu
par les anticorps donc peu de ces derniers seront libres pour fixer du cortisol radioactif.
Le signal radioactif diminue donc lorsque la concentration de cortisol du patient augmente ; dans
l’hypercorticime, le signal est presque nul. On a une relation inverse entre la concentration de
cortisol du patient et la radioactivité détectée.
209
On utilise ce type de dosage pour les petites molé cules, comme les sté roïdes, pour lesquelles
on a trè s peu d’é pitopes disponibles.
Pour notre patient, la radioactivité mesuré e est de 28 054 cpm. Grâ ce à une gamme é talon, on
va pouvoir déterminer la concentration de cortisol :
On obtient pour notre patient 184 nmol/L. Les valeurs normales de la concentration de cortisol
(mesuré e à 8h du matin) sont comprises entre 9 et 21 μg/dl, ce qui correspond à 248-580
nmol/L. (Attention aux unité s : lorsqu’on a des μg/dl il faut multiplier par 27,6 pour passer en
nmol/L. Pour notre patient on a donc une concentration de cortisol de : 6,63 μg/dl).
La concentration est donc trop basse par rapport aux valeurs normales. On suspecte une
insuffisance surré nalienne.
Le taux de cortisol étant soumis à des variations nycthémérales et multifactorielles (diminution si
jetlag, augmentation si stress…), un simple dosage statique est non suffisant pour poser un
diagnostic. En cas d’hypercorticisme, on dosera le cortisol à différents moments de la journée.
Pour l’hypocorticisme (situation du patient ci-dessus), on choisira plutôt un test dynamique : on
stimule la surrénale pour vérifier qu’elle synthétise correctement du cortisol en réponse à des
injections d’ACTH synthétique.
Pour bien interpréter les résultats de nos dosages d’hormone, il nous faut :
-
les valeurs normales ;
les unités (µg/dl, nmol/l…) ;
l’âge, le sexe (variation avec la grossesse par exemple, cf. cas clinique II. C)
l’heure de prélèvement (toujours à 8h pour le cortisol par exemple)
l’hormone totale ou libre ;
les interférences :
210
✓ autres hormones (stéroïdes, cortisone, cortisol)
✓ anticorps circulants
✓ traitements
-
II.
la cohérence (erreur de tube)
La thyroïde
A. Rappels
La thyroïde est une glande endocrine de structure folliculaire. Les cellules ainsi organisées
enferment de la substance colloïde au-delà de leur pôle apical : y a lieu le stockage de la
thyroglobuline, molécule synthétisée dans la cellule et composée de 70 AA de tyrosine. Elle s’y
associe également à des résidus d’iode pour former les hormones thyroïdiennes T3 et T4.
30 molécules de thyroxine (T4) correspondent à une réserve hormonale de 2-3 mois.
Le pôle basolatéral des cellules est au contact de vaisseaux sanguins qui permettent ensuite la
libération des hormones T3 et T4 dans le sang.
Il y a de la T4 en permanence dans la thyroïde : c’est l’absorption dans le sang qui est régulée, alors
la production est permanente. La T4 est la principale forme sécrétée par la thyroïde dans la
circulation sanguine (la thyroïde libère 40 fois plus de T4 que de T3), mais elle est transformée en
T3 par une iodinase lorsqu’elle arrive aux organes, puisque T3 y est la forme la plus active.
211
80% de la T3 provient de la conversion extra-thyroïdienne. La T4 peut également être
transformée en rT3 qui est une forme inactive.
L’arrivée de T3 dans les cellules se solde par une modification de conformation d’un récepteur
nucléaire démasquant ainsi certains gènes cibles alors transcrits puis traduits en protéines.
L’axe thyré otrope
L’hypothalamus sé crè te de la TRH (Thyrotropin Releasing Hormone), qui va stimuler
l’hypophyse. L’hypophyse sé crè te alors de la TSH (Thyrotropin Stimulating Hormone) qui va aller
stimuler la glande thyroïde : on a la synthè se de T3 et de T4.
T3 et T4 exercent un ré trocontrô le né gatif sur cet axe au niveau de l’hypothalamus et de
l’hypophyse.
212
T3 et T4 existent sous deux formes :
•
•
une forme libre (T3L et T4L) : c’est cette forme qui est active et qui permet le RC ;
une forme lié e : T3 et T4 peuvent se lier à des proté ines de transport comme la TBG (80%
des hormones liées), l’albumine (15%) et la pré albumine.
La T4 a une meilleure affinité (x6) que la T3 pour la TBG : c’est logique, puisque la T3 étant la
plus active dans les tissus (elle représente 90% de l’activité au niveau des cellules), il est
nécessaire qu’elle soit plutôt sous forme libre.
Par contre, la T4 a une durée de vie plus longue que la T3 : la ½ vie de libération aux tissus est
de 6 jours pour la T4 et de 1 jour pour la T3. En clinique, administrer plutôt de la T4 permet
d’éviter l’hypothyroïdie en cas d’oubli de prise.
Les différents troubles
➢ Les problè mes pé riphé riques (thyroïde) sont les plus fré quents :
-
Hypothyroïdie d’origine pé riphé rique : T4, T3 ↓ du coup TSH ↑ à cause du faible RC.
ATTENTION : T3 et T4 peuvent toutefois conserver une concentration normale grâce à
l’adaptation de la TSH, c’est ce que l’on appelle l’hypothyroïdie fruste (TSH augmentée mais T3
et T4 normales). Il est donc nécessaire, pour éviter de passer à côté d’un trouble, de doser la TSH
et non T3/T4 qui peuvent apparaitre normales.
-
Hyperthyroïdie d’origine pé riphé rique : T4, T3 ↑ du coup TSH ↓ à cause du fort RC
213
ATTENTION : encore une fois, les hormones T3 et T4 peuvent être normales au dosage ! On a alors
une hyperthyroïdie fruste (TSH diminuée mais T3 et T4 normales). C’est la variation de la
concentration de TSH qui sera indicatrice du trouble.
Donc, pour diagnostiquer une hypo ou hyperthyroïdie périphérique, on utilise le dosage de la TSH.
C’est en effet le test le plus sensible.
➢ Les problè mes centraux (au niveau hypothalamo-hypophysaire) sont plus rares :
-
Hypothyroïdie d’origine centrale : TSH basse donc T4 et T3 faibles, mais la TSH peut
également être normale.
Donc pour une hypothyroïdie d’origine centrale, il est nécessaire de doser le couple TSH/T4 et
pas seulement la TSH. Ce double dosage est recommandé si l’on observe des signes cliniques
d’hypothyroïdie avec une TSH basse.
-
Hyperthyroïdie d’origine centrale (exceptionnelle) : TSH, T4 et T3 élevées.
Mini bilan :
Origine périphérique : dosage de TSH
Hypothyroïdie d’origine périphérique : T4, T3 ↓ ou normales et TSH ↑
Hyperthyroïdie d’origine périphérique : T4, T3 ↑ ou normales et TSH ↓
Origine centrale : dosage du couple TSH/T4
Hypothyroïdie d’origine centrale : T4, T3 ↓ et TSH ↓ ou normale
NB : on pourrait doser systématiquement TSH + T4 mais c’est infaisable concrètement pour des
raisons financières #troudelasécu
Les dosages de routine des hormones thyroïdiennes
Le dosage de première intention est celui de la TSH (+++), mais on peut aussi mesurer T3 et
T4 libres ainsi que l’iode urinaire (iodurie des 24h) ou plasmatique. L’iode est en effet nécessaire
à la synthèse des hormones thyroïdiennes. L’iodurie est le reflet direct de l’iode ingéré : on peut
alors détecter une carence (qui entraine le crétinisme) ou un surdosage en iode (dû aux produits
de contrastes iodés, à un traitement par Cordarone contre l’insuffisance cardiaque et les troubles du
rythme…).
Le dosage de la thyroglobuline peut avoir un intérêt pour le dépistage des cancers de la thyroïde.
214
Les valeurs normales d’un bilan thyroïdien sont :
B. Cas cliniques : hypothyroïdies
Les signes d’hypothyroïdie sont des signes variés et peu spécifiques :
-
ralentissement du catabolisme, dont celui des lipides : prise de poids,
hypercholestérolémie
asthénie
hyperglycémie
frilosité (voire hypothermie), baisse de la thermogenèse : T4/T3 ↑ la consommation d’O2
et la production de chaleur
cœur : bradycardie
peau : épaississement
constipation
SNC : idéation lente, perte de l’initiative
reproduction : trouble des règles
apathie, dépression
perte de cheveux et de la pilosité (queue des sourcils…)
faciès lunaire
Cas clinique n°1
Une patiente de 50 ans vient consulter pour des douleurs d’angor et une asthé nie;
Sur quels é lé ments cliniques pouvez-vous suspecter une hypothyroïdie et à quels effets physiologiques
des hormones thyroïdiennes correspondent-ils ?
On
cherche
à
savoir
si
l’hypothyroïdie
est
pé riphé rique
ou
centrale.
On regarde s’il n’y a pas de causes « centrales » tel qu’un accident de voiture qui aurait affecté
l’hypothalamus, ou la pré sence d’un adé nome.
215
Si non, on dose la TSH. Si elle est augmenté e (norme 0,5 à 4 mU/L), l’hypothyroïdie pé riphé rique
est confirmée.
La TSH suffit au diagnostic d’hypothyroïdie, mais elle peut ê tre normale si l’hypothyroïdie est
d’origine centrale (rare).
On regarde donc le bilan biologique de notre patiente :
La TSH est augmenté e, et T4L et T3L sont diminué es : c’est donc bien une hypothyroïdie
d’origine pé riphé rique. La cause de cette hypothyroïdie est une maladie auto-immune fré quente
chez les femmes de cette tranche d’â ge : la maladie d’Hashimoto (ce sont des auto-Ac qui
dé truisent les enzymes et molé cules qui interviennent dans la synthè se thyroïdienne).
Dans le cas ci-dessus, le dosage de T4 n’est pas indiqué mais on peut le rechercher dans d’autres
situations :
-
en cas d’hypothyroïdie centrale
chez la femme enceinte (risque pour le fœtus)
pour surveiller le traitement substitutif (ré action plus rapide que celle de la TSH) au dé but
du traitement
Cas clinique n°2
Ici, on suspecte une hypothyroïdie d’origine centrale : hypothyroïdie due à la rupture de la tige
pituitaire. En effet la TSH est normale (mais basse) et T3/T4 sont basses.
Dans ce cas on dose la T4 et la TSH, et le suivi se fait é galement avec le dosage de T4. De plus, on
va supplé menter l’enfant en T3 et T4 pour compenser l’hypothyroïdie.
Comme l’axe hypothalamo-hypophysaire est directement touché , on peut s’attendre aux dé ficits
d’autre axes qui en dé pendent (axe gonadotrope, axe corticotrope...).
Cas clinique n°3
216
Ici on a une TSH trè s é levé e, avec T3 et T4 basses : on a une hypothyroïdie d’origine pé riphé rique
qui est ici une hypothyroïdie congé nitale. Elle est systé matiquement dépistée à la naissance
grâce au test de Guthrie car si ce dé faut de sé cré tion des hormones thyroïdiennes n’est pas traité
cela peut avoir des consé quences sur les systè mes neurologiques et staturaux (les enfants atteints
ont un faciè s typique, on en voit beaucoup moins aujourd’hui grâ ce au dé pistage).
On remarque également un goitre chez le nouveau né car la TSH stimule la croissance de la glande
thyroïde.
Goitre : augmentation de volume de la glande thyroïde stimulée par la TSH en excès, examen clinique
par la déglutition.
Test de Guthrie : dépistage néonatal de la mucoviscidose, phénylcétonurie, drépanocytose,
galactosémie congénitale, hypothyroïdie congénital et, hyperplasie congénitale des surrénales.
217
C. Cas clinique : chez la femme enceinte
Une femme traitée par thyroxine pour une hypothyroïdie est enceinte de 3 mois. Elle se trouve
anormalement fatiguée et frileuse, un peu déprimée. Sa TSH est augmentée, la T4 est normale
mais sa T4L est abaissée.
Comment interprétez-vous ces dosages ?
Qu’attendez-vous à trouver comme valeurs chez des femmes enceintes non carencées : hormones
totales ? hormones libres ? TSH ?
Chez la femme enceinte on a une é volution au cours de la grossesse de l’é quilibre entre les
diffé rentes hormones :
Durant le premier trimestre, l’augmentation de HCG (sé rum CG) est concomitante à la
diminution de la TSH, elles se compensent. L’HCG a en effet une structure proche de celle de la
TSH (c’est une hormone TSH-like).
On a aussi une augmentation de la synthè se proté ique, et notamment une augmentation de TBG
avec un pic à 3 mois de grossesse : la T4 se liera donc plus avec la TBG et la synthè se de T4 sera
alors augmenté e, (par augmentation de la TSH) pour maintenir l’é quilibre entre la forme libre et
la forme liée.
On a donc une hyperthyroïdie physiologique au dé but de la grossesse. Il faudra donc doser la
forme libre T4L lors du suivi, car la quantité totale de T4 augmente suite à l’augmentation de la
quantité de T4 liée à la TBG.
Ainsi, les valeurs normales des hormones thyroïdiennes ne sont pas les mêmes chez les femmes
enceintes : suite à l’augmentation de la T4 liée, on observe une augmentation de la T4 totale
pour maintenir une T4L correcte, or l’hypothyroïdie de la patiente ne permet pas cette adaptation.
218
Il faut donc penser à ajuster les traitements : on augmente la posologie de thyroxine chez notre
patiente.
Le dé pistage de l’hypothyroïdie est né cessaire chez la femme enceinte puisque jusqu’à 20 SA, c’est
la mè re qui fournit au fœtus les hormones thyroïdiennes. A partir de 20 SA le fœtus commence à
synthé tiser progressivement ses propres hormones thyroïdiennes.
La grossesse n’est pas la seule cause de variations de TBG :
D. Cas cliniques : hyperthyroïdies
Les signes d’hyperthyroïdie :
-
hypermétabolisme : perte de poids, amyotrophie…
tachycardie
nervosité , difficulté à dormir
chaleur
On rappelle qu’une hyperthyroïdie se manifeste par une augmentation de T3 et T4. Si elle est
d’origine pé riphé rique, la TSH sera basse alors que si elle est d’origine centrale la TSH sera é levé e.
Vous suspectez un patient de pré senter une hyperthyroïdie ; quels examens biologiques demandezvous ?
On procè de à un dosage de la TSH pour voir s’il y a une anomalie et si cette anomalie est d’origine
centrale ou pé riphé rique, mais dans le cas de l’hyperthyroïdie ce qui nous inté resse le plus ce sera
le dosage de T4 qui va nous permettre d’é valuer l’intensité de l’hyperthyroïdie puis de suivre
l’é volution de cette hyperthyroïdie.
219
On a une hyperthyroïdie d’origine pé riphé rique : T4 et T3 sont é levé es, et la TSH est trè s basse.
On a é galement des TRAK é levé s : les TRAK sont des auto-anticorps dirigé s contre les ré cepteurs
à la TSH. Ils se fixent aux ré cepteurs de la TSH et les stimulent, ce qui entraine la synthè se
importante d’hormones thyroïdiennes.
La cause de cette hyperthyroïdie est une maladie auto-immune, la maladie de Basedow (surtout
chez la femme vers 30/40 ans). Dans ce cas le ré trocontrô le né gatif fonctionne trè s bien.
220
Fiche récapitulative
I.
Principes des mesures des concentrations des hormones
Deux types de méthodes de dosage :
•
•
Méthodes de référence = chromatographie liquide ou gazeuse ; spectrométrie de masse
Méthodes de routine / immunologiques = dosage par compétition ; dosage par IRMA ou
méthode sandwich
 Dosage de la TSH par la méthode sandwich (plutôt utilisée pour les grosses molécules
à plusieurs épitopes)
Les Ag (ici la TSH) à doser sont pris en sandwich entre les Ac de capture / de fixation (ici Ac
monoclonaux anti-TSH marqués à la biotine) et des Ac de révélation (ici Ac polyclonaux anti-TSH
marqués à l’ester d’éthidium fluo). La fixation de l’ensemble est assurée par des billes
magnétiques couplées à de la streptadivine (forte affinité pour la biotine), elles-mêmes fixées par
un aimant.
Le signal lumineux (en RLU = Unité Relative de Lumière) est mesuré après rinçage. Il doit ensuite
être reporté sur une gamme étalon afin de trouver la concentration de TSH correspondante.
Les valeurs normales de TSH sont comprises entre 0,4 et 4,2 mUI/L.
Attention aux interférences possibles :
•
•
Présence de molécules d’interférence qui occupent des Ac primaires = structuralement
proches de la TSH  signal faussement abaissé.
Excès d’Ag dans le milieu  fixation directe à l’Ac secondaire sans fixation à l’Ac
primaire, donc élimination au rinçage  signal faussement abaissé.
 Dosage du cortisol par compétition (plutôt utilisé pour les petites molécules, à peu
d’épitopes).
On provoque une compétition entre le cortisol du patient et du cortisol exogène marqué à
l’iode 125 (radioactif) pour la fixation des Ac anti-cortisol fixés sur la paroi du tube utilisé. La
radioactivité du cortisol marqué et fixé aux Ac est mesurée en coups par minute (CPM) à l’aide
d’un compteur.
La relation sera donc inverse entre le taux de cortisol du patient et la quantité de
radioactivité détectée.
221
Les valeurs normales du cortisol (à 8h) sont comprises entre 9 et 21 µg/L.
II.
La thyroïde
L’axe thyréotrope
Les hormones thyroïdiennes T3 et T4 existent sous forme libre = ACTIVE, ou sous forme liée à
des protéines de transport (type TBG, albumine et préalbumine).
Le but est de distinguer les hypo et hyperthyroïdies d’origine périphérique des hypo et
hyperthyroïdies d’origine centrale. Pour cela, on dose la TSH en première intention, puis T3 et T4
libres, voire l’iode urinaire (iodurie) ou plasmatique.
•
Hypothyroïdies
Signes cliniques = catabolisme ralenti, asthénie, prise de poids, hypercholestérolémie,
hyperglycémie, frilosité, bradycardie, épaississement de la peau, constipation, idéation lente et
perte de l’initiative, troubles des règles.
Le dosage de la TSH suffit au diagnostic d’hypothyroïdie périphérique dans laquelle elle est
augmentée. En revanche, la TSH peut être normale si l’hypothyroïdie est d’origine centrale (plus
rare).
L’hypothyroïdie périphérique congénitale est dépistée systématiquement à la naissance.
Pour l’hypothyroïdie centrale, penser aux lésions traumatiques de l’hypothalamus (type
accident de voiture) et aux adénomes.
Le dosage de T4 libre est quant à lui indiqué en cas d’hypothyroïdie centrale mais aussi chez la
femme enceinte ; et pour la surveillance du traitement substitutif.
La maladie d’Hashimoto se caractérise par une hypothyroïdie périphérique due à la présence
d’auto-Ac ciblant les enzymes et molécules de la synthèse thyroïdienne. Elle touche plus
particulièrement les femmes d’une cinquantaine d’années.
222
•
Hyperthyroïdies
Signes cliniques = tachycardie, nervosité et difficulté à dormir, perte de poids, chaleur.
Le dosage de la TSH permet, comme ci-dessus, de détecter l’origine centrale ou périphérique de
l’hyperthyroïdie.
Le dosage de la T4 libre permet d’évaluer l’intensité de l’hyperthyroïdie et de suivre son évolution
sous traitement.
Chez la femme enceinte, on observe une hyperthyroïdie PHYSIOLOGIQUE en début de grossesse.
La maladie de Basedow se caractérise par une hyperthyroïdie périphérique de cause autoimmune. Elle touche plus particulièrement les femmes de 30/40 ans.
223
224
UE9 – Endocrinologie Reproduction
Histologie - n° 5
RT : Cyprien Labouche
24/04/17
RL : Marin Cottin
Virginie Barraud-Lange
[email protected]
Histologie de l’appareil génital masculin
Plan :
I.
II.
A.
B.
C.
D.
III.
IV.
Rappel anatomique
Le testicule
Organisation générale du testicule
Les espaces interstitiels
Les tubes séminifères
1. Les cellules somatiques
2. Les cellules germinales
Spermogramme
Le tractus génital
A- Tubes droits
B- Rete testis
C- Canal efférent
D- Canal épididymaire
E- Canal déférent
F- Urètre
G- Pénis
Les glandes annexes
A- Vésicules séminales
B- Prostate
C- Biochimie séminale
Abréviations : spz : spermatozoïde ; TS : Tube séminifère
225
I.
Rappel anatomique
L’appareil génital masculin est composé :
- De la gonade (testicule),
- Des voies excrétrices : l’épididyme, le canal déférent qui se jette dans l’urètre prostatique
par le canal éjaculateur après que ce dernier ait reçu l’afférence de la vésicule séminale,
De la prostate et des vésicules séminales qui font partie des glandes annexes,
De l’urètre,
Du pénis.
226
II.
Le testicule
A. Organisation générale du testicule
A l’âge adulte, le testicule est présent dans le scrotum en position extra-abdominale. Cette
particularité est très importante puisque le testicule n’est alors pas exposé à une température de
37° mais 33°/34. Ceci est indispensable pour la spermatogenèse (=production des spz).
Le testicule possède 2 fonctions :
• Une fonction exocrine => synthèse et excrétion des cellules germinales différenciées (spz)
c’est-à-dire la spermatogenèse,
• Une fonction endocrine => sécrétion de testostérone.
Le testicule est un organe ovoïde qui mesure 4 à 5 cm de longueur, 3 cm d’épaisseur, 2 à 3 cm de
large et pèse entre 10 et 15 g. Il est suspendu dans le sac scrotal par le cordon spermatique
qui contient le canal déférent, les vaisseaux artériels et veineux ainsi que les lymphatiques. Le
testicule se développe en premier lieu dans l’abdomen en partie postérieure haute mais
contrairement à l’ovaire, il va migrer en direction du scrotum au 7ème mois de la grossesse. Il suit
alors le trajet du canal inguinal.
Il existe des anomalies de migration du testicule appelées ectopies testiculaires ou
cryptorchidies. Le testicule peut ne pas du tout migrer ou bien s’arrêter sur le trajet du canal
inguinal pendant sa migration. Il va donc être exposé, dès la naissance, à des températures
excessives. Les cellules qui constituent le parenchyme testiculaire sont plus ou moins sensibles à
cette élévation de température. Les cellules germinales souches qui donneront les spz sont
particulièrement sensibles. Cette ectopie testiculaire peut entrainer une infertilité si elle n’est pas
traitée, suite à la dégénérescence des cellules souches.
Même si l’on détecte, lors de l’examen clinique, l’absence de testicule dans le scrotum à la
naissance, et que l’on provoque très tôt sa descente en le fixant dans le scrotum (orchidopexie), il
existe toujours un grand risque pour ce testicule de développer un cancer plus tard.
Le testicule présent dans son sac scrotal est entouré sur toute sa surface par plusieurs
enveloppes :
• La vaginale : double feuillet formé à partir d’une expansion du mésothélium. Entre ces
deux feuillets, il existe un espace virtuel dans lequel on trouve un liquide servant de
lubrifiant et facilitant les mouvements du testicule dans le scrotum. Dans certaines
situations pathologiques, on peut avoir un épanchement liquidien dans cet espace virtuel.
Cette présence de liquide est appelée hydrocèle et risque d’augmenter la température
locale.
227
•
L’albuginée (située en dedans) : capsule fibreuse épaisse. Cette dernière s’épaissit en
arrière
pour
former
le
médiastinum
testis, creusé par
un
réseau
canaliculaire qui
sont les voies
excrétrices intratesticulaires
(=rete testis). Elle
émet des cloisons
fibreuses
conjonctives
séparant
le
parenchyme
testiculaire en 200
à 300 lobules.
Le parenchyme testiculaire est constitué de tubes séminifères (support de la fonction exocrine).
Les TS sont des anses fermées contournées non ramifiées et communiquant entre elles par leurs
parties distales. On trouve 2 à 3 TS par lobule. Ces TS vont tous fusionner pour former, à la partie
postérieure de leur lobule, un seul et même tube que l’on appelle tube droit. Les tubes droits
s’anastomosent pour se jeter dans le rete testis. Ainsi les TS communiquent avec le rete testis par
le biais des tubes droits et les spz synthétisés dans les tubes sont excrétés dans le rete testis. On
observe histologiquement cette continuité entre le rete testis (conduit bordé par un épithélium
simple) et le tube séminifère.
Dans le parenchyme testiculaire, on distingue le TS (siège de la spermatogenèse) et le tissu
interstitiel entre les tubes qui contient les cellules responsables de la fonction endocrine
(=cellules de Leydig).
La vascularisation du testicule arrive par le cordon spermatique et pénètre le parenchyme, entre
les TS, par le médiastinum testis et surtout par l’albuginée.
228
En aide à la procréation, lorsqu’il n’y a
pas de spz dans l’éjaculat, une biopsie
testiculaire est souvent faite. Une
biopsie de la pulpe testiculaire sert à
récupérer des spz. On distingue ici
l’albuginée qui est une capsule
fibreuse
épaisse,
richement
vascularisée. On incise ensuite
l’albuginée pour faire sortir la pulpe
testiculaire. Cette pulpe testiculaire
possède un aspect un peu nacré dû
aux TS et le rosé entre les tubes
représente le tissu interstitiel.
Structure histologique du testicule :
-
Cette coupe sagittale d’un testicule
humain a été préalablement colorée par
un trichrome de Masson. On a les noyaux
en violet foncé, en rose le cytoplasme et
le tissu interstitiel et en bleu le tissu
conjonctif. A faible grossissement, on
apprécie l’architecture globale :
- L’albuginée à la périphérie qui
s’épaissit à sa partie postérieure dans
laquelle est creusé un réseau
canaliculaire (=rete testis),
Le parenchyme divisé en lobules (cloisons fibreuses qu’envoie l’albuginée dans le
parenchyme), l
La pulpe testiculaire avec les sections transversales des TS, -une partie de l’épididyme (ici
la tête),
La vascularisation à partir du médiastinum testis => le testicule est richement
vascularisé.
229
A plus fort grossissement, on observe les deux parties du parenchyme testiculaire : les TS
(fonction exocrine) et le tissu interstitiel (fonction endocrine) entre les tubes, qui comporte des
fibres et des cellules.
B. Les espaces interstitiels
Chaque tube est normalement en contact direct avec le tissu interstitiel. Sur la photo
précédente, l’espace visible entre les cellules est un artéfact dû à la réalisation de la coupe. Le
tissu interstitiel est constitué d’un tissu de soutien avec des fibres de collagène, les cellules de
Leydig responsables de la sécrétion de testostérone et de nombreux vaisseaux dans lesquels
est sécrétée la testostérone.
Les cellules de Leydig se regroupent en amas. Elles sont polygonales, avec un noyau, arrondi,
volumineux et central, qui possède un gros nucléole central et une chromatine en motte
périphérique. Le cytoplasme est éosinophile, spumeux, riche en enzymes de la stéroïdogénèse
et en gouttelettes lipidiques. On trouve aussi des amas dans le cytoplasme qui sont des
éléments pathognomoniques de la cellule de Leydig : les cristalloïdes de Reinke dont le rôle
reste encore totalement inconnu.
C. Les tubes séminifères
Les TS sont entourés d’une membrane basale. A ce niveau, on distingue des cellules myoïdes
péritubulaires dont la contraction favorise la propulsion des spermatozoïdes dans la
lumière du tube (les spz tubulaires sont encore immobiles et doivent être éliminés dans les tubes
droits puis le rete testis alors qu’ils n’acquièrent leur mobilité que dans l’épididyme). La paroi du
230
tube est tapissée par un épithélium séminifère : stratifié. Il est constitué de 2 types de cellules : les
cellules germinales à différents stades de différenciation et les cellules somatiques (= cellules de
Sertoli). Si l’on met les TS (150µm de diamètre et 80 cm de long) bout à bout on obtient une
longueur estimée de 300 à 900 m. Ces tubes sont vraiment pelotonnés et forment une grande
quantité de tissu.
1. Les cellules somatiques
Les cellules de Sertoli qui ont un rôle de soutien, d’architecture, créent un environnement
propice à la production de spz : la niche. Elles représentent 10% des cellules totales de
l’épithélium et ne se divisent plus. Elles sont difficilement visibles (on ne peut pas individualiser
toute la cellule) mais elles possèdent un noyau caractéristique (nucléole bien visible). Les
cellules sont cylindriques hautes et leur noyau dit en flamme de bougie possède un axe
perpendiculaire à l’axe du tube, contrairement aux noyaux des autres cellules qui sont plutôt
ronds. Elles se posent toutes sur la basale et ont donc leur noyau au niveau du tiers inférieur de
l’épithélium. Ces cellules s’élèvent sur toute la hauteur de l’épithélium. Ainsi la partie apicale de la
cellule va jusqu’au contact de la lumière. Elles émettent également des expansions qui se
connectent entre deux cellules de Sertoli pour établir des contacts. Cela va permettre de créer un
support mécanique aux cellules germinales qui vont aller s’intercaler entre les digitations des
cellules de Sertoli. Il existe donc un contact très étroit entre les cellules de Sertoli et les cellules
germinales => la cellule de Sertoli donne son architecture à l’épithélium séminifère.
Au niveau du pôle basal, les cellules de Sertoli établissent entre elles des jonctions serrées. On a
donc un système entièrement étanche au niveau du tiers basal. Ce système va donner la barrière
hémato-testiculaire. Ceci va créer deux compartiments : un compartiment basal avec les cellules
germinales diploïdes indifférenciées
et un compartiment adluminal avec
les cellules germinales différenciées.
Ainsi ces cellules sont isolées du
système immunitaire de l’individu.
Ces cellules hautement différenciées
vont devenir haploïdes lors de la
méiose et risquent d’être reconnues
comme étrangères par le système
immunitaire avec la formation
d’autoanticorps. La barrière hématotesticulaire est essentielle et est
supportée par les jonctions serrées
entre les cellules de Sertoli. Deux
connexines
testis
spécifiques
(connexine cx33 et connexine cx43)
entrent en jeu dans la constitution
cette barrière hémato-testiculaire,
notamment dans la formation de ces
jonctions serrées.
Le sertoli cell only syndrome correspond à l’absence totale de cellules germinales dans les TS
(aucune spermatogonie, ni spermatocyte, ni spermatide). On observe uniquement des cellules de
Sertoli. Il est alors possible d’apprécier pleinement la structure des cellules de Sertoli (ce qui n’est
pas le cas en condition physiologique).
231
Les cellules de Sertoli ont surtout un rôle de support mais également un rôle essentiel dans la
spermatogenèse. En effet, elles régulent, dans une phase très précoce de la spermatogenèse, le
devenir des cellules germinales primitives indifférenciées par sécrétion de facteurs paracrines.
Lors de la phase de différenciation, elles ont un rôle important dans la phagocytose des résidus
cellulaires que vont émettre les spz en formation. Les cellules de Sertoli sécrètent également
l’AMH tout au long de la vie. De plus, sous l’influence de la FSH et de la LH, elles vont sécréter de
l’activine et de l’inhibine (facteurs protéiques qui régulent le renouvellement de l’épithélium
séminifère et la spermatogenèse). Elles secrètent aussi l’androgen binding protein qui va fixer la
testostérone.
2. Les cellules germinales
La spermatogenèse est la production de cellules hautement différenciées haploïdes (spz) à partir
de cellules souches diploïdes indifférenciées : spermatogonies. Cette différenciation se fait de
façon centripète. Initialement, les cellules souches sont au contact de la lame basale et se
différencient en migrant vers la lumière du TS. Elle dure 74 jour (=1cycle). Il y a 3 phases
essentielles : la différenciation/auto-renouvèlement, la méiose et la spermiogenèse. Il y a une
vague de spermatogenèse tous les 16 jours, cela crée une spermatogenèse en hélice : c’est à dire
que lorsqu’on fait une coupe histologique on peut observer plusieurs stades.
La différenciation et l’auto-renouvèlement permettent de maintenir un stock de cellules souches.
Certaines de ces cellules souches vont rentrer en différenciation et donner des spermatocytes
primaires. Ces spermatocytes primaires vont donner lors d’une 1ère division de méiose des
spermatocytes secondaires qui vont eux-mêmes donner des spermatides lors d’une 2ème division
de méiose. La méiose dure 24 jours : la 1ère division dure 23 jours alors que la 2ème division ne
dure que 24h. C’est pourquoi, sur une coupe histologique, on observe essentiellement des
spermatocytes primaires parmi les spermatocytes visibles. Les spermatides ne vont pas se
diviser mais se transformer pendant la période de la spermiogenèse. La spermiogenèse dure 23
jours pendant lesquels on va passer d’une cellule haploïde ronde à une cellule toujours haploïde
232
mais de forme allongée avec toutes ses spécificités. On trouve donc également beaucoup de
spermatides sur une coupe histologique.
1) Différenciation/Auto-renouvèlement
On distingue différents types de spermatogonies que l’on caractérise par leur morphologie mais
aussi par leur sructure moléculaire. Il existe au sein des cellules souches plusieurs sous-types :
• Les spermatogonies Adark : ce sont des cellules très indifférenciées avec un petit noyau
rond et foncé et un cytoplasme très clair. Elles sont présentes contre la membrane basale
et représentent les cellules souches primitives. En effet, elles possèdent la capacité de
s’autorenouveler (division symétrique) mais également de donner deux types de cellules
au cours d’une division asymétrique => une cellule Adark (restant souche mais ne se
différencie pas) et une cellule Apale. A partir de cet instant, on est déjà rentré en voie de
différenciation.
• Les spermatogonies Apale : elles présentent un noyau plus clair. Ces cellules présentent
une certaine plasticité, c’est-à-dire qu’elles peuvent revenir sous la forme Adark, mais à
priori, elles vont rentrer en voie de différenciation pour donner ensuite un spz. Les
spermatogonies Apale se différencient (attention ce n’est pas une division) en
spermatogonies B qui contiennent un noyau avec une chromatine en motte.
/.\Toutes ces spermatogonies sont des cellules indifférenciées et situées au pôle basal de
l’épithélium.
Les spermatogonies B vont traverser la barrière hémato-testiculaire pour devenir des
spermatocytes primaires. Ces spermatogonies ont un intérêt essentiel en reproduction et dans la
préservation de la fertilité.
Dans le testicule d’un garçon pré-pubère on trouve beaucoup de cellules de Sertoli et quelques
spermatogonies Adark. Les spermatogonies Adark constituent moins de 1% des cellules présentes
dans le TS mais sont essentielles car elles possèdent un potentiel à donner des spz. Chez le petit
garçon, il n’y a pas de spz car les spermatogonies Adark ne rentrent en différenciation qu’à
partir de la puberté. Ainsi avant la puberté, on ne trouve que les cellules de Sertoli et les cellules
spermatogoniales.
Les enfants souffrant d’un cancer risquent de développer un risque d’infertilité à cause de certains
traitements qui sont gonado-toxiques et qui vont détruire les cellules souches spermatogoniales.
On peut prélever la pulpe testiculaire chez l’enfant, avant le traitement anti-cancéreux, et la
congeler afin de pouvoir isoler les cellules souches et les retransplanter chez la personne devenue
adulte et stérile suite au traitement. La transplantation a lieu dans le rete testis. Les cellules
seraient capables de faire le chemin inverse et se nicher à la membrane basale des TS au niveau
d’un environnement optimal organisé par la cellule de Sertoli. Elles pourraient donc se renouveler
et se différencier grâce aux facteurs hormonaux sécrétés par l’adulte.
Une autre option est de regreffer la pulpe entière pour que la spermatogenèse puisse avoir lieu
directement dans le testicule ou de faire une spermatogenèse in vitro. Ce sont des voies
prometteuses de la restauration de la fertilité chez des hommes qui auraient survécu à un cancer
de l’enfant.
Afin de confirmer ces voies thérapeutiques, on a associé, chez des souris, un gène ubiquitaire
(gène de l’actine) à une protéine fluorescente verte => toutes les cellules de l’organisme sont alors
colorées en vert fluo. On prend alors les testicules des souris donneuses et on isole les
233
spermatogonies (qui sont elles aussi vertes fluo). On retransplante ces spermatogonies dans le
testicule (au niveau des canaux déférents dans cette expérience) d’une souris receveuse
préalablement traitée par un stérilisant (traitement anti-cancéreux gonado-toxique) qui a détruit
les spermatogonies de la souris hôte. La suspension de spermatogonies de la souris donneuse est
introduite avec un produit bleu afin de suivre l’évolution. Les TS de la souris receveuse se colorent
en bleu pour montrer que les cellules ont bien été injectées. 10 semaines après, on constate des
TS verts (une très grande proportion des cellules de l’épithélium séminifère sont donc
fluorescentes) ce qui indique que les cellules injectées ont recolonisé les TS et se sont différenciées
avec un cycle de spermatogénèse complet. La souris receveuse a ensuite été accouplée et eu des
naissances =>restauration de la fertilité.
De plus, si l’on cultive des spermatogonies in vitro, on est capable de les maintenir afin qu’elles
produisent des clones (elles ne se différencient pas et gardent leur caractère souche). Cela va
permettre une amplification des cellules avant de les transplanter pour améliorer le rendement
de la transplantation.
2) La Méiose (la prof est passée rapidement dessus)
Un spermatocyte primaire va subir la méiose I, dite réductionnelle pour former 2 spermatocytes
secondaires (haploïdes). Puis ces deux spermatocytes secondaires vont entrer en méiose II, dite
équationnelle, pour former 4 spermatides (haploïdes).
3) La spermiogenèse
Au cours de ce processus, il n’y a plus de division mais uniquement une maturation cytologique
du spermatide afin de former un spermatozoïde.
Elle est séparée en plusieurs phases :
• La phase golgienne : migration et fusion d’éléments golgiens au niveau de la future partie
antérieure de la tête pour former le futur sac ou vésicule acrosomial (élément essentiel à
la fonction du spz et à la fécondation). Les 2 centrioles vont se déplacer du côté opposé du
234
•
•
•
sac acrosomial, en position postérieure. Le centriole distal se place perpendiculaire à l’axe
de la cellule et c’est à partir de ce dernier que se formera le futur axonème (=élément
central du flagelle) ;
La phase de la cape : la vésicule acrosomiale change de forme, elle s’allonge et vient coiffer
le tiers antérieur du noyau. On observe aussi une compaction de l’ADN avec un
remplacement des histones par des protamines (spécifiques du spz). Cette compaction va
permettre la protection de l’ADN du spz pendant sa migration dans les voies génitales
mâles puis femelles. Ainsi des défauts de compaction de l’ADN peuvent être responsables
d’infertilité : l’ADN va se fragmenter sous l’effet de stress oxydatif. Cela entraine des échecs
de fécondation et de développement embryonnaire. Pendant cette phase, le noyau
s’allonge et la cellule commence à s’orienter avec la tête tournée vers le compartiment
basal et la partie postérieure vers la lumière ;
La phase acrosomiale : on a la création du flagelle avec le développement de l’axonème.
Cet axonème est composé d’un doublet de microtubules centraux et de neuf doublets
périphériques. Il est présent sur toute la longueur du flagelle. Les mitochondries vont
migrer et former une gaine autour de l’axonème au niveau du tiers supérieur du flagelle
que l’on nomme la pièce intermédiaire. Cette pièce intermédiaire contient donc l’axonème
et la gaine de mitochondries qui permet de la production d’ATP nécessaire au battement
du flagelle. L’annulus est la jonction entre la pièce intermédiaire et la pièce principale du
flagelle. A partir de cet endroit, la gaine de mitochondries disparait, il n’y a plus qu’une
gaine fibreuse qui va, elle, disparaitre au niveau de la partie terminale ;
Phase de maturation : modification du cytoplasme avec l’émission de corps résiduels
(région du col et de la pièce intermédiaire) phagocytés par les cellules de Sertoli.
L’axonème final a la même
structure générale que les cils
vibratiles, puisqu’il est doté
d’un mouvement
On distingue :
Une membrane plasmique, un
doublet
central
de
microtubules
et
de
9
microtubules
périphériques
(composés d’un tubule B et un
tubule A). Le doublet central a
une longueur intermédiaire, il
descend moins bas que les
microtubules périphériques,
c’est à dire jusqu’à la partie
terminale du flagelle. Depuis les
tubules A partent des bras de
dynéines qui peuvent se fixer
de manière transitoire au
tubule B du doublet voisin. La
dynéine possède une activité
ATPasique, ce qui permet le glissement des bras de dynéine sur les tubules B voisins et la
production d’un mouvement ondulatoire de la tête vers l’extrémité du flagelle. Il est possible
dans certaines pathologies d’avoir une absence des bras de dynéines dans le flagelle, cela
provoque une immobilité du spz, et donc une cause d’infertilité.
235
La spermiogenèse aboutit à la formation de spz qui sont des cellules hautement différenciées avec
un noyau très compacté et allongé, et un sac acrosomial dont le but est de libérer ses enzymes
acrosomiques dans l’espace extracellulaire lors du contact avec l’ovocyte afin de traverser les
différentes enveloppes (notamment la zone pellucide).
Lors d’une biopsie testiculaire, il est important de vérifier si l’on retrouve bien les différentes
phases de la spermatogenèse et si l’absence de spz dans l’éjaculat est lié à un blocage de
maturation (beaucoup de spermatocytes mais aucune spermatide par exemple), à une absence de
cellules germinales ou un problème de spermiogenèse.
D. Spermogramme
236
C’est un examen qui permet d’évaluer les capacités fécondantes d’un homme. L’utilité de la
détection des ces anomalies est qu’on peut contourner ces déficits grâce à l’assistance médicale à
la procréation.
Dans certains cas extrêmes, d’absence totale de spz dans l’éjaculat (azoosperie), il est possible de
réaliser une biopsie testiculaire à la recherche de spermatozoïdes dans les tubes séminifères (pas
assez nombreux pour être dans l’éjaculat) que l’on congèle puis qu’on micro injecte dans des
ovocytes par ICSI. Ceci permet l’obtention d’embryons in vitro et de naissances
III.
Les voies spermatiques
Le tractus génital permet l’acheminement du sperme formé par les sécrétions des testicules, des
vésicules séminales et de la prostate jusqu’au bout de l’urètre et ainsi son expulsion lors de
l’éjaculation. Il est composé des :
• Voies spermatiques intra-testiculaires : tubes droits et rete testis
• Canaux ou cônes efférents
• Canal épididymaire
• Canal déférent
• Canal éjaculateur
• Urètre
A. Tubes droits
Les tubes droits relient les tubes séminifères du testicule et le réseau du rete testis.
- Très courts
- 25 microns de diamètre
- Epithélium cubique simple
- Rôle : conduction exclusivement
237
La transition entre les TS et les tubes droits est très brutale. Elle est caractérisée par
-
-
la disparition de l’épithélium
séminifère et l’apparition d’un
épithélium simple.
La présence sur une courte
portion transitionnelle de cellules
de Sertoli uniquement (flèche
bleue)
.
B. Rete testis
L’albuginée est un épaississement de la
capsule du testicule au niveau postérieur
qu’on appelle le médiastinum testis (tissu
conjonctif très dense) Le réseau du rete
testis est creusé au sein de ce
médiastinum testis.
Le rete testis est composé de canalicules
aux diamètres irréguliers.
- Epithélium pavimenteux simple aux cellules très aplaties
- Rôle : Transport, pas de contraction musculaire. Les spz progressent grâce à la pression
intra-testiculaire et à la contraction des cellules musculaires lisses autour des TS. Fonction
d’échange visant à modifier la composition du fluide testiculaire (pas de sécrétion mais
exclusivement de la réabsorption)
C. Canaux efférents
Les canaux efférents, qui font suite au rete testis, assurent la sortie du testicule. Ils partent de la
partie haute du médiastinum et vont jusqu’à la partie haute de l’épididyme. Ils ont une forme
hélicoïdale.
▪ Epithélium simple pseudostratifié qui repose sur une basale comportant trois types
cellulaires :
o Cellules prismatiques ciliées (cils fragiles qui disparaissent lors des préparations
histologiques)
o Cellules prismatiques glandulaires : cytoplasme spumeux, noyau au 1/3 basal, 2/3
apicaux remplis par le produit de sécrétion.
- Rôle : sécrétion et réabsorption = modification du liquide séminale à la
sortie du testicule
o Cellules basales de renouvellement
▪ En péri épithélial, on remarque des formations de cellules allongées musculaires
lisses.
- Rôle : contraction et mise en mouvement des spermatozoïdes immatures
encore immobiles à ce stade.
238
Le mouvement de ces spermatozoïdes dépend ainsi de 3 facteurs :
o Battements ciliaires des cellules ciliées
o Pression intra-testiculaire
o Contraction du manchon musculaire (péristaltisme)
Les canaux efférents fusionnent en arrivant au niveau de la tête de l’épididyme pour donner
naissance au canal épididymaire
D. Canal épididymaire
Le canal épididymaire est un très long tube mesurant entre 3 et 6m. Il est néanmoins très
pelotonné et s’enroule dans un organe de quelques centimètres. Son diamètre est inférieur à 1mm.
Il est très facilement palpable lors d’un examen clinique et l’on peut facilement détecter des
anomalies. Il est divisé en trois segments correspondants à ceux de l’épididyme : la tête, le corps
et la queue.
•
Epithélium cylindrique (très haut) avec un aspect pseudostratifié de hauteur constante
o Cellules à stéréocils : très hautes et cylindriques
- Stéréocils : immobiles. Rôle : seulement de disperser les substances
sécrétées par l’épithélium
o Cellules basales de renouvellement donnant l’aspect pseudo stratifié
On remarque une diminution de la hauteur des cellules de la portion proximale (tête) vers la
portion distale (queue) avec par conséquent une lumière de plus en plus grande. Il faut 1 semaine
environ (chez l’humain) pour que les spermatozoïdes aillent de la tête à la queue.
•
En péri tubulaire : des formations de cellules musculaires lisses, nécessaires au
péristaltisme et au mouvement des spermatozoïdes qui n’acquerront leur mobilité qu’à la
sortie de l’épididyme.
L’épididyme a un rôle essentiel dans la maturation spermatique :
-
Fonction de transport grâce à :
Pression intra luminale favorisant le mouvement
• Péristaltisme (CML péri tubulaires)
239
Maturation :
-
-
Réabsorption au niveau de la tête et du corps
Sécrétion de protéines et de lipides au niveau de la queue (α1-4
glucosidase)
Concentration de molécules sanguines : carnitine (nutrition)
Modification de la composition de la membrane spermatique : des facteurs
décapitant vont venir recouvrir les molécules de surface et ainsi empêcher
la capacitation et la réaction acrosomique (empêcher l’activation du spz).
Ces facteurs décapitant seront détruits et retirés par la glaire cervicale
permettant la réaction acrosomique au niveau de l’utérus
Modifications structurales, biochimiques, métaboliques des spz :
Noyau : condensation accrue de la chromatine : formation de ponts
disulfures entre les cystéines des protamines.
• Acrosome : maturation des enzymes acrosomiales
• Cytoplasme :
disparition
des
dernières
gouttelettes
cytoplasmiques
• Membrane plasmique : modification de la composition lipidique et
stabilisation du rapport (stérols/phospholipides)
Les spermatozoïdes ont acquis leur mobilité et leur capacité fécondante à la sortie de
l’épididyme.
E. Canal déférent
Le canal déférent est un tube rectiligne vertical qui fait suite au canal épididymaire. Il sillonne
dans le cordon spermatique, accompagné des artères, veines, nerfs et lymphatiques du testicule.
Les spermatozoïdes restent stockés dans l’épididyme jusqu’à l’éjaculation où ils sont émis par
contraction du cordon spermatique.
Le cordon spermatique mesure 40 cm de long et 2mm de diamètre. Sa lumière est très étroite et
sa paroi est épaisse, tonique et essentiellement musculaire. Elle est composée d’une muqueuse,
d’une musculeuse et une adventice.
240
•
Epithélium prismatique pseudo stratifié (même
cellules que le canal épididymaire)
Cellules à stéréocils : dispersion des sécrétions
Cellules basales de renouvellement
•
Chorion muqueux, avec fibre de collagène et
élastique, qui soulève l’épithélium de revêtement. Cela
donne un aspect étoilé à la lumière avec des replis
muqueux. La lame basale est peu visible.
•
3 couches de CML : Longitudinal Interne, Circulaire
Moyenne, Longitudinal Externe. Ces 3 couches
permettent la propulsion des spz mobiles en grande
quantité lors de l’éjaculation, par une contraction réflexe
des déférents.
•
Adventice
•
Sur sa partie terminale, le canal déférent se dilate
pour donner l’ampoule du déférent. A cet endroit
l’épithélium est prismatique simple. Cette portion a un rôle de réservoir.
La vasectomie est une opération de stérilisation masculine consistant en une section/ligature de
ce canal déférent.
Lors de l’examen clinique, le canal déférent a un aspect tonique à la palpation : « il roule sous les
doigts ». Il peut être l’objet de kystes et d’obturation chez un patient infertile. Il peut aussi être
absent dans certains cas et cela est dû à une maladie génétique appelée la mucoviscidose génitale
ou l’agénésie bilatérale des canaux déférents (ABCD) qui entraine une azoospermie. Les spz ne
sont pas éjaculés et restent accumulés dans l’épididyme.
241
F. Urètre
L’urètre est un tube creux, composé de 3 portions différentes :
➢ Urètre prostatique : il reçoit le canal éjaculateur qui lui même réunit le canal déférent et
le canal de la vésicule séminale. Cet urètre prostatique a un aspect irrégulier et traverse
la prostate.
➢ Urètre membraneux : siège du contrôle de la miction grâce à un sphincter externe
composé de muscles striés. Cette portion traverse les muscles du plancher pelvien.
➢ Urètre spongieux ou pénien : Son chorion est entouré du corps spongieux (qui est l’un des
3 corps érectiles). On remarque un aspect étoilé donné par le soulèvement de l’épithélium
par le chorion. L’épithélium des urètres spongieux et membraneux est cylindrique pseudo
stratifié avec glandes muqueuses intra épithéliales (sécrétions lubrifiantes) A la partie
distale de l’urètre spongieux, au niveau de la transition avec le gland, on retrouve un
épithélium malpighien stratifié
Au niveau histologique, l’urètre possède une paroi musculaire épaisse et tapissé par un
urothélium.
Urothélium : épithélium pseudostratifié particulier composé de cellules basales, de
cellules médianes polygonales et de cellules superficielles en parapluie (éviter la
réabsorption de l’urine + protection de l’épithélium). Elles reposent toutes sur la
membrane basale.
Au niveau du gland on a une transition avec l’épithélium malpighien.
▪
G. Pénis
Le pénis est constitué d’une série d’enveloppes :
▪ Le muscle dartos, le plus extérieur, juste en dessous des téguments
▪ Fascia cellulo graisseux : (de Buc)
▪ L’albuginée
Il comporte 3 corps érectiles :
▪ 2 corps caverneux dorsaux (comportant en leur centre les artères profondes du pénis)
recouverts d’albuginé, qui relient ces 2 corps caverneux
▪ 1 corps spongieux ventral (traversé par l’urètre) Un tissu érectile est un tissu comportant
de nombreux espaces vasculaires interconnectés : vides au repos et qui se remplissent de
sang lors de l’érection grâce aux artères dorsales profondes. Les trabécules (bandes de
tissu entre les lacunes) sont formées d’un tissu conjonctif fibro élastique avec du muscle
lisse. Les lacunes sont bordées par un endothélium très fin.
242
IV.
Les glandes annexes
Les glandes annexes au système génital mâle sont :
- Les vésicules séminales
- La prostate
- Les glandes bulbo urétrales (non décrites), rôle de lubrifiant
80% du volume de l’éjaculation est produit par les vésicules séminales et la prostate.
A. Vésicules Séminales (70-80% du volume de l’éjaculat)
Les deux vésicules séminales sont des sacs ou diverticules, paires, qui s’abouchent au niveau des
canaux déférents pour donner les canaux éjaculateurs. La paroi de cette vésicule est très bosselée
(organe de 15 cm mais très repliée)
- Muqueuse :
o Epithélium prismatique simple non cilié
• Cellules prismatiques non ciliés mais à rôle de sécrétion avec quelques
stéréocils.
• 1 seul type de cellules sécrétrices : vacuoles de sécrétion et aspect
spumeux du cytoplasme
o Chorion fibro-élastique comportant de nombreux replis
- Quelques cellules myoépithéliales près de la basale
- Muscle lisse en périphérie permet la propulsion du produit de sécrétion dans le canal
éjaculateur. Il y a deux couches de cellules musculaires lisses irrégulières. L’éjaculation est
un phénomène saccadé : l’épididyme et l’ampoule du déférent se vide en premier puis la
vésicule séminale se vide par saccades.
- Capsule Conjonctivo-musculeuse
- Adventice
La vésicule séminale a donc un rôle de sécrétion, et de spermatophagie par la sécrétion de
fructose qui est le premier nutriment des spermatozoïdes. Le fructose est donc l’un des
marqueurs de bon fonctionnement des glandes séminales (+++). La dysfonction d’une des
glandes peut entrainer une diminution de la survie des spz : nécrospermie.
B. Prostate
La prostate est une glande exocrine lobulée, c’est un organe musculo-glandulaire situé en dessous
de la vessie et traversé par l’uretère prostatique et les 2 canaux éjaculateurs.
Elle comporte 2 sphincters qui empêchent que l’éjaculat remonte dans la vessie (éjaculation
rétrograde)
243
• Interne, lisse, proximal ou supérieur
• Externe, strié, distal ou inférieur
On décrit 2 zones anatomopathologiques dans la
prostate :
➢ Le noyau central à composante fibromusculaire, et à l’origine de tumeurs
bégnines
➢ La périphérie à composante glandulaire
et qui peut donner des tumeurs malignes
La capsule fibro-conjonctive de la prostate
s’invagine et émet des cloisons pour former les
différents lobes de la prostate. La paroi
musculaire de la prostate est épaisse :
Longitudinale Interne et Circulaire Externe. Les
contractions de ces CML sont nécessaires à
l’éjaculation.
Le parenchyme glandulaire de la prostate est composé de glandes tubulo-alvéolaires ramifiées
donnant à la prostate un aspect en feuille de fougère à fort grossissement.
On retrouve une organisation en trois couches de ces glandes :
• Muqueuse : proche de l’urètre et se vide directement dans l’urètre : les cellules qui
excrètent le produit formé, sont en même temps sécrétrices du liquide.
• Sous muqueuse : possédant des cellules musculaires dont la fonction est de favoriser
l’éjaculation du liquide.
Ces glandes sont revêtues d’un épithélium prismatique simple ou pseudo stratifié
•
•
Cellules cylindriques ou cubiques sécrétoires (cytoplasme spumeux)
Cellules basales de renouvellement aplaties : aspect pseudo stratifié
On retrouve beaucoup de collagène entre les glandes, ainsi que des fibres musculaires dans les
cloisons conjonctives séparant la glande en lobules. Ces fibres musculaires participent à
l’expulsion des produits de sécrétion et donc à l’éjaculation.
Les sécrétions prostatiques sont nombreuses et diverses
- Phosphatase acide et zinc : marqueur du fonctionnement de la prostate
- Prostate spécifique antigène (PSA) : suivi dans les adénomes, K, prostatite
- Enzyme : Amylase (permet la liquéfaction du sperme)
- Fibrinolysine
Lorsque la prostate dysfonctionne le pH du liquide prostatique devant basique ce qui n’est pas
propice à la survie des spz. Le pH du liquide séminal est un bon témoin du fonctionnement de la
prostate.
On retrouve des corps amyloïdes sécrétés : ils correspondent à des agglutinats de sécrétions
prostatiques : des calculs/sable prostatiques provoquant des crises douloureuses chez certains
patients.
244
C. Biochimie Séminale
La biologie séminale permet l’exploration du fonctionnement de l’épididyme (carnitine, alpha 14 glucosidase), de la vésicule séminale (fructose) et la prostate (zinc, citrate, phosphatase acides).
Ces marqueurs sont importants pour connaître le fonctionnement des glandes. Ils peuvent
montrer la présence et préciser la localisation d’une obstruction en cas d’azoospermie. En cas de
nécrospermie (spermatozoïdes morts) ils peuvent permettre de diagnostiquer un
disfonctionnement de
l’épididyme
par
exemple.
Cette
biologie
séminale permet de
diagnostiquer
différentes
pathologies du tractus
génital. Voir tableau.
245
Mot du RT : Cours était divisé en deux l’an dernier, voilà la raison pour laquelle il est long … Il
a été relu par la prof.
Petite Boutade :
C'est deux potes :
- Hey mec, ta bite fait la même taille que mon tic tac menthe.
- Oui, mais hier c'est ta mère qu'avait l'haleine fraîche !
246
247
248
249
250
UE9 – histologie – TP n°1
RT : Solenne Hulot
26/04/2017
RL : Marine Consigny
TP1 d’histologie : les glandes endocrines
Plan :
I.
La thyroïde
II.
Les parathyroïdes
III.
Les surrénales
IV.
L’hypophyse
Objectifs :
Savoir reconnaître les lames : thyroïde, surrénale, hypophyse
Savoir décrire un organe plein et identifier les structures
Savoir reconnaître le type d’architecture d’une glande
Savoir décrire un épithélium glandulaire
Connaître l’organisation histologique et fonctionnelle et la relation structure/fonction
Mot du RT : Ce n’est pas un TP compliqué, ça reprend bien le cours. Je vous conseille d’aller voir
les lames sur le site de la fac pour pouvoir zoomer à votre guise.
251
I – La thyroïde
Poids : 30-40g
Fonction : régule le métabolisme, synthétise les hormones thyroïdiennes
Organe plein
Coloration : quand on zoom, on peut voir du rose, du violet et du jaune-orangée en
périphérie qui correspond au tissu conjonctif. C’est donc une coloration HES (safran).
 On peut observer :
• Une capsule de tissu conjonctif qui a une fonction de protection (présence
d’adipocytes), de vascularisation (capillaires fenêtrés) et d’innervation
• Des travées de tissu conjonctif qui pénètrent dans la glande et apportent la
vascularisation.
• Des follicules entourés d’un épithélium cubique simple formé par les thyréocytes,
possédant de la substance colloïde au centre (zone de stockage) et des vacuoles de
résorption.
• Il n’y a pas de canaux excréteurs.
 L’activité de la glande est mise en évidence par une diminution de la taille des follicules,
par un épithélium qui devient prismatique et par la présence de vacuole de résorption.
Elle permet de différencier en anapath si on a à faire à des nodules froids ou des nodules
chauds.
 Enfin, on peut trouver dans la thyroïde entre le pole basal des thyréocytes et la membrane
basale des cellules C qui sont difficilement visible avec une coloration classique. Leur
cytoplasme est plus clair, aplati. Ces cellules sécrètent la calcitonine.




252
Question 1 :
Parmi ces propositions concernant la thyroïde, lesquelles sont exactes?
A. la synthèse des hormones thyroïdiennes se fait en deux temps, stockage dans la colloïde puis
excrétion dans un canal excréteur
B. on peut observer plusieurs vésicules de colloïde sur une même coupe
C. les thyréocytes possèdent des récepteurs à la TSH
D. les vacuoles de résorption traduisent une activité cellulaire et proviennent de l'endocytose de
la colloïde
E. les cellules C, sont situées à la partie apicale des thyréocytes
Réponse : B, C et D vraies
II- Les parathyroïdes
 Au nombre de 4
 Poids = 35 mg : 1er critère de pathogénicité, varie peu en fonction du poids de la personne
mais varie un peu en fonction de l’âge à cause de l’infiltration graisseuse
 Organe plein
 Coloration : on n’observe pas 3 couleurs donc ce n’est pas un trichrome. C’est une
coloration au PAS qui colore en violet le glycogène de la lame basale.
 Sur le bord : espèces de grandes cellules qui ont l’air vide : tissu adipeux
 on observe :
• une capsule de Tissu conjonctif : fonction d’innervation, de vascularisation et de
protection
• une architecture en lobule avec des travées qui pénètre dans la glande
• des adipocytes, plus on vieillit plus il y en a, on appelle ça l’involution adipeuse de la
parathyroïde.
253
•
Des cellules homogènes, organisées en travées, de même taille, avec un noyau rond, et
des grains de sécrétions (parathormone)
 Le dosage de la parathormone permet directement en chirurgie de voir l’efficacité de
l’opération car il y a une régulation immédiate de la sécrétion => contrôle qualité.
III- Les surrénales
 Situation : au-dessus des reins
 Jaune-orange en macroscopique, ce qui montre que c’est une glande très grasse dû à la
sécrétion de corticoïdes (=lipides)
 Organe plein
 Coloration : on voit 3 couleurs, c’est un trichrome vert
 On peut voir une capsule de tissu conjonctif qui apparaît verte avec des adipocytes.
 On observe deux couches : le cortex (provient du coelome) et la médullaire (d’origine
neuroblastique)
• Cortex, 3 zones :
▪ La glomérulée est caractérisée par des cordons boursoufflés, sécrète des
mineralocorticoïdes (=aldostérone), les cellules sont plus foncées.
▪ La fasciculée est caractérisée par des cellules alignées, plus claires, avec des
vacuoles blanches, ce sont des vacuoles lipidiques. Elle sécrète des corticoïdes
et un peu d’androgène.
▪ La réticulée est la couche la plus proche de la médullaire, les cellules y sont
plus foncées, elles forment un maillage désorganisé. On peut aussi y trouver
254
des grains marrons, ce sont des grains de lipofuscine (=sécrétion
d’androgènes). On y trouve aussi une petite sécrétion de cortisol.
•
La médullaire est plus claire, ressemble à l’organisation de la parathyroïde, les cellules sont
peu organisées, les noyaux sont ronds et on y trouve des grains de sécrétion qui
contiennent des catécholamines et deux types de cellules mais pas reconnaissable sur une
coupe classique (faudrait faire une immunohistochimie)
 Vascularisation : l’artère surrénale donne des artérioles puis des capillaires dans le cortex
qui rejoignent la médullaire puis donne des veinules qui se jettent dans la veine centrale
puis dans les veines surrénaliennes.
Question 2 :
Parmi ces propositions concernant la surrénale, lesquelles sont exactes?
A. la médullosurrénale est d'une origine embryologique distincte de celle de la corticosurrénale
B. la médullosurrénale élabore deux hormones: l'adrénaline et la noradrénaline
C. la médullosurrénale n’est pas vascularisée
D. la noradrénaline et l’adrénaline sont sécrétées par deux types cellulaires distincts constituant
la médullosurrénale
E. la médullosurrénale comporte une couche glomérulée externe
Réponse : A, B et D vraies
Question 3 :
Parmi ces propositions concernant les glandes endocrines, lesquelles sont exactes?
A. les glandes endocrines produisent des hormones
B. Le produit de sécrétion des glandes endocrines est déversé dans la circulation sanguine
C. l’immunohistochimie permet l’identification de types cellulaires particuliers
D. l’action hormonale est à distance sur les organes cibles
E. les cellules endocrines sont toujours d’origine épithéliale
Réponse : A, B, C et D vraies
255
IV – L’hypophyse
 Deux parties : l’antéhypophyse et la posthypophyse qui ont deux origines embryologiques
différentes. La première dérive de l’entoblaste stomodéal qui s’invagine et forme la poche
de Rathke, le deuxième dérive d’une évagination du plancher du diencéphale.
 Ce n’est pas une hypophyse humaine mais animale sur la lame.
 L’antéhypophyse est constituée de 3 lobes = antérieur, intermédiaire (tout petit chez
l’homme mais utile chez les animaux qui vivent de nuit car sécrète la MSH) et tubéral.
 L’adénohypophyse (partie supérieure de la lame) comportent des cellules organisées en
lobules, de manière homogène. Les différents types de cellules ne sont pas différenciable
en marquage classique mais en immunohistochimie. Il est tout de même important de
savoir que les cellules somatotropes (GH) sont les plus nombreuses et que les cellules
thyréotropes (TSH) sont les plus rares. Les autres types de cellules sont : corticotrope
(ACTH), gonadotrope (LH, FSH), lactotrope (Prolactine)
 La neurohypophyse est composée de la tige pituitaire et du lobe postérieur, l’architecture
est différente, ce sont des axones entourés de gaine de myéline (plus claires), les corps
cellulaires sont dans l’hypothalamus. On y trouve des cellules de soutien : des cellules
gliales (astrocytes et pericytes)
256
Question 4 :
Parmi ces propositions concernant l’adénohypophyse, lesquelles sont exactes?
A. les techniques immunohistochimiques ont dépassé les méthodes histologiques traditionnelles
dans l'étude de l'antéhypophyse
B. on définit cinq types de cellules antéhypophysaires en fonction de leur produit de sécrétion
C. les cellules somatotropes, sécrétrices de l'hormone de croissance, sont les plus nombreuses
D. les cellules sécrétrices de prolactine augmentent pendant la grossesse
E. les cellules sécrétant l’hormone antidiurétique sont situées dans l’antéhypophyse
Réponse : A, B, C et D vraies
Question 5 :
Parmi ces propositions concernant l’hypophyse, lesquelles sont exactes?
A. l’adénohypohyse et la neurohypohyse ont une origine embryologique différente
B. les cellules corticotropes sécrè tent l'ACTH ne sont retrouvées que dans la neurohypophyse
C. les cellules thyréotropes sont les moins nombreuses occupant seulement 5 % de
l’adénohypohyse
D. les cellules gonadotropes sont responsables de la sécrétion des gonadotrophines FSH et LH
uniquement chez la femme
E. il existe des tumeurs de l’adénohypophyse qui produisent des hormones en quantité importante
Réponse : A, C et E vraies
A vous de jouer ! : découvrez l’organe représenté sur les différentes lames
Lame 1 :
•
•
Organe plein
Capsule en périphérie
257
•
Organisation folliculaire et présence de colloïde
 Thyroïde inactive (pas de vacuole de résorption)
Lame 2 :
•
•
•
Capsule
Adipocyte
Architecture homogène, en cordons avec des grains de sécrétion
 parathyroïde
Lame 3 :
•
•
•
•
organe plein
architecture cunéiforme, lobulaire
tissu conjonctif autour avec des travées avec des angles aigus
2 types cellulaires :
- acini séreux avec des canaux excréteurs
- Amas de cellules plus claires : ilots de Langerhans
 Pancréas
258
259
260
UE9 – Histologie – TP n°2
28/04/17
RT : Charles MADAR
RL : Paul de Chargères
TP2 d’histologie : L’appareil génital masculin
Plan :
I.
Lame 1 : Testicule et épididyme
II.
Lame 2 : canal déférent
III.
Lame 3 : prostate
IV.
Lame 4 : Pénis et urètre pénien
Mot du RT :
On était dans la salle de TP de le professeur d’amphi ce qui m’a permis de lui poser quelques
questions. (Non ce n’est pas de la chance, on était tellement peu qu’ils n’ont ouvert qu’une seule
salle)
Elle trouve que les ronéos de TP d’histo sont inutiles, en effet le tp n’est pas un cours mais plutôt
quelque chose d’interactif qui nous permet de visualiser tout ce qu’on voit en amphi et poser nos
questions.
Elle comprend donc que les étudiants attendent la ronéo pour les cours magistraux mais ne pas
venir aux TP c’est dommage car on aura une épreuve d’histo en D1 et c’est en TP qu’on s’y
prépare.
261
I. Lame 1 : Testicule – épididyme
Sur cette lame, on distingue une coupe de testicule : on voit le testicule en bas, épididyme en
haut. On s’intéresse d’abord au testicule.
On observe du tissu conjonctif autour qui contient : des noyaux, des fibres et des vaisseaux.
L’organe est délimité par cette capsule conjonctive observable en périphérie. C’est l’albuginée. Elle
envoie des cloisons de tissus conjonctifs dans le parenchyme, ces cloisons délimitent des lobules.
A l’intérieur de cette capsule, on observe à première vue une multitude de tubes. Ces tubes sont
séparés les uns des autres par du tissu conjonctif. Dans un lobule il y a 2 ou 3 tubes séminifères.
Description de la cavité (= du tuyau) :
-‑‑ L’épithélium : on observe des noyaux de différentes formes et hauteurs (on en observe des
longs et des allongés). L’épithélium est ici stratifié complexe car les cellules évoluent de la
périphérie vers le centre).
-‑‑ Le tube séminifère est entouré d’une lame basale à l’intérieur de la partie collagénique
(collagène, fibroblastes)
-‑‑ La cavité possède une bonne lumière.
Plusieurs types de cellules dans
l’épithelium
→ Cellules de Sertoli : Ce sont de grosses cellules, dont le noyau est en flamme de bougie et
reconnaissable grâce à son gros nucléole. On les retrouve au tiers basal de l’épithélium.
Elles délimitent un compartiment basal et un compartiment adluminal.
Elles forment la barrière hématotesticulaire qui protège les spermatozoïdes (haploïde) du
système immunitaire.
→ Cellules souches : les spermatogonies. Il faut les chercher près de la lame basale sur les coupes.
Elles ont un cytoplasme clair.
→ Spermatocytes : reconnaissables à leur chromatine hétérogène
→ Spermatides
Dans l’interstitium (entre les tubes séminifères) :
262
→ Amas de cellules = cellules de Leydig, elles sont regroupées autour de vaisseaux
sanguins et synthétisent de la testostérone. (L’épithélium n’est pas vascularisé mais il y a de
nombreux vaisseaux alentours)
→ Cellules polygonales, gros cytoplasme clair (car elles sécrètent la testostérone à partir
de cholestérol qui rend le cytoplasme clair)
→ Fibroblastes
Détail de la lame 1 : Ici, grossissement sur un tube séminifère.
Les tubes séminifère sont normalement accolés les uns aux autres, l’espace est un artefact de
coupe.
On retrouve des cellules musculaires lisses péri-tubulaires avec un noyau allongé contre la lame
basale.
263
Détail de la lame 1 : Rete testis :
C’est un épaississement de l’albuginée (médiastinum testis ) avec des fentes qui sont des canaux
anastomosés.
Epithélium simple pavimenteux. Dans la lumière : spz et débris cellulaires.
A la transition tube séminifère, tube droit l’épithélium est uniquement composé de cellules de
Sertoli.
L’épithélium du tube droit est cubique simple.
L’épithélium du rete testis est pavimenteux simple.
Cônes efférents :
Le passage à l’épididyme se fait par les cônes efférents qui ont un épithélium irrégulier)
et des cellules ciliées.
264
Tête de l’epididyme :
--- capsule de tissus conjonctifs
--- l’épididyme récolte les canaux efférents : on passe d’un épithélium irrégulier à un épithélium
régulier (toujours de la même taille) pseudo stratifié, avec des cellules prismatiques.
(comparer cette lame avec la précédente, on voit très bien la différence).
-‑‑ stéréocils (non vibratils !! c’est pour la sécrétion/réabsorption)
-‑‑dans la lumière, les spz acquièrent leur mobilité
/ !\ La hauteur des cellules épithéliales et la taille des stéréocils diminuent de la tête vers la queue
de l’épididyme.
--- Cellules de renouvellements
--- Cellules musculaires
II. Lame 2 : canal déférent
Le canal déférent part de la queue de l’épididyme. On observe un canal centré sur une lumière en
étoile. La paroi est très épaisse par rapport à l’épithélium. (très caractéristique)
La paroi comporte 3 tuniques :
-‑‑ la muqueuse : épithélium (borde la lumière) + chorion
-‑‑ musculeuse (+++)
-‑‑ l’adventice en périphérie
265
La musculeuse comporte 3 couches :
-‑‑ la plus interne a une organisation longitudinale,
-‑‑ celle du milieu (la plus grosse des couches) possède une organisation
circulaire,
-‑‑ l’externe possède une organisation longitudinale.
Ce qui est caractéristique de ce tuyau c’est la musculaire très épaisse et la petite
lumière.
Détail lame 2 : épithélium et chorion
L’épithélium est pseudostratifié, les cellules comportent des stéréocils comme différenciation
apicale.
Le chorion est riche en fibres élastiques. Le chorion est en bleu (c’est du tissus conjonctif: le
collagène apparait en bleu en coloration au trichrome de Masson)
266
III. Lame 3 : prostate
Organe lobulé, entouré d’une capsule. La prostate est une glande tubulo--alvéolaires
ramifiée.
Sa capsule émet des travées ; le parenchyme est dit en feuille de fougères
Le canal au centre est l’urètre.
Détail lame 3
Dans la prostate : travées conjonctives et au milieu de toutes ces travées, on retrouve un
labyrinthe d’épithélium formant des replis formant une cavité centrale. L’épithélium de ces
travées est simple. Il y a des cellules basales et au‑dessus, on trouve des cellules prismatiques ou
parfois cubiques, qui ont un cytoplasme clair et spumeux. Il y a aussi des cellules endocrines, mais
267
elles ne sont pas visibles ici en microscopie (il faut une coloration spéciale pour les voir à
l’intérieur de l’épithélium).
Le stroma de la prostate (sous l’épithélium) contient des cellules musculaires lisses (bien visibles
sur ce détail).
IV. Lame 4 : pénis – urètre pénien
Coloration HES (hématéine/éosine/safran)
On observe 3 éléments recouverts d’un tissu conjonctif. Les deux masses côte à côte
correspondent aux 2 corps caverneux et celle au milieu en bas correspond au corps spongieux. En
jaune c’est l’albuginée qui lie les corps spongieux.
268
Le corps caverneux est très vascularisé +++. Tout autour de cette artère, on observe une multitude
de vaisseaux, de capillaires remplis de sang. On voit les globules rouges, délimités par
endothélium : ce sont les sinus remplis de sang. Autour on trouve du tissu conjonctif (en jaune)
repérable sur ce fort grossissement ci‑dessous, ainsi que les hématies
L’urètre membraneux et pénien n’est plus tapissé d’un urothélium. On retrouve des glandes
exocrines, lubrifiante au niveau de l’urètre pénien.
269
Fiche récapitulative
Testicule/épididyme
Le testicule est entouré en périphérie par une capsule conjonctive: l’albuginée.
Elle émet des cloisons dans le parenchyme délimitant des lobules, au sein desquels on trouve 2
à 3 Tubes séminifères séparés par du Tissu Conjonctif.
Chaque tube est entouré par une lame basale, tandis que la lumière du tube est bordée par un
Épithélium stratifié contenant :
- Les cellules de Sertoli : Noyau en flamme de bougie + gros nucléole
- Les spermatogonies (cellules souches)
- Les spermatocytes
- Les spermatides
L’interstitium contient, des Fibroblastes et des Cellules de Leydig.
Ces dernières s’organisent en amas de cellules autour de vaisseaux sanguins, elles sont
polygonales à cytoplasme clair.
On voit également le Rete Testis (épaississement de l’albuginée) A la transition tube séminifère,
tube droit l’épithélium est uniquement composé de cellules de Sertoli
Les Canaux efférents caractérisés par un épithélium irrégulier à cellules ciliées partent du
Rete testis
L’épididyme récolte les canaux efférents, et est le lieu de stockage des spermatozoïdes.
On y voit une capsule conjonctive avec nombreux Canaux, dont la lumière bordée par un
épithélium régulier prismatique pseudo‑stratifié, permet la maturation des spz.
Canal Déférent
Part de la queue de l’épididyme. Il est centré sur une lumière virtuelle avec une paroi très
épaisse en 3 couches :
- La muqueuse bordée par un épithélium pseudo-stratifié à stéréocils, dont le chorion est
riche en fibres élastiques.
- La musculeuse en 3 couches (longitudinale interne/externe et une circulaire intermédiaire)
- L’adventice.
Prostate
C’est une Glande tubulo alvéolaire ramifiée. Elle apparaît comme un Organe lobulé entouré
par une capsule conjonctive.
On y voit des travées conjonctives avec au milieu, un labyrinthe d’épithéliums simple, dont
les replis forment une cavité centrale.
Pénis‑Urètre pénien
On distingue d’emblée 3 corps érectiles et une zone Conjonctive qui entoure les corps
érectiles.
Le corps caverneux est richement vascularisé, il est centré sur l’artère avec tout autour des
sinus remplis de sang.
Au niveau du corps spongieux, on voit une cavité, c’est l’urètre pénien, qui est bordé par un
épithélium qui n’est plus pseudo stratifié, et n’est plus un urothé lium.
270
UE9 – Endocrinologie et reproduction
– Sémiologie - n°5
28/04/17
Marie GOSSET
[email protected]
RT : LE GALL Aurore
RL : DE PUYRAIMOND Chloé
Définitions et termes utilisés en gynécologie,
examen gynécologique et sémiologie de la
glande mammaire
Plan :
I.
L’interrogatoire
A. Motif de consultation
B. Antécédents
C. Symptomatologie fonctionnelle
1) Saignements anormaux
2) Leucorrhées
3) Algies pelviennes
4) Syndrome pré-menstruel
5) Autres
II.
L’examen clinique
A. Examen abdominal
B. Examen gynécologique
C. Examen au spéculum
D. Frottis cervical
E. Colposcopie
F. Toucher vaginal
G. Toucher rectal
III.
Troubles de la statique pelvienne
A. Prolapsus génital
B. Douleurs pelviennes
C. Incontinence urinaire
IV.
Examen des seins
271
I.
L’interrogatoire
A. Motif de consultation
Dans un premier temps, il faut prendre contact avec la patiente pour la mettre en confiance, et
ne pas sauter sur le spéculum. On peut lors de l’interrogatoire demander s’il y a un motif de
consultation précis. Une consultation peut faire partie d’un simple suivi, ou alors peut être l’objet
d’un motif plus particulier. Dans ce cas, la patiente pourra ne pas forcément dire explicitement
la raison de sa venue puisque c’est un sujet intime qu’elle peut avoir du mal à évoquer. C’est à
vous de voir, au cours de l’interrogatoire, s’il peut y avoir une raison particulière en demandant
des informations, notamment les antécédents et les symptômes. Ces renseignements permettent
de savoir si la patiente fait partie d’un groupe à risque ou non, et si elle présente des contreindications à certains traitements.
B. Antécédents
Antécédents gynécologiques
•
•
•
•
•
•
•
•
Puberté : âge de survenue, troubles éventuels,
Âge des premières règles et description des cycles : régularité (tous les combiens ?),
abondance et durée des règles, syndromes prémenstruels (douleur),
Âge des premiers rapports (attention aux patientes vierges qui ne le disent pas
spontanément : un examen au spéculum ne se fait pas) et nombre de partenaire(s),
Notions d’infections génitales
Suivi de gynécologique correctement effectué, avec frottis tous les 3 ans, et examens des seins
faits régulièrement,
Contraception : nature (stérilet, pilule, implant, préservatif …) durée, tolérance (parfois, les
patientes changent de contraception, si elles ne sont pas bien tolérées)
Pré ménopause ou ménopause : date, modalités, traitements (traitement hormonal,
substitutif de la ménopause, notamment pour les suspicions de cancers)
Traitement : coelioscopique, au laser ou inducteurs de l’ovulation
Antécédents obstétriques
•
•
•
•
•
•
Nombre de grossesses : gestité, et nombre d’enfant : parité, on note GxPx (par exemple,
grossesse gémellaire G1P2, ou une grossesse et une fausse couche G1P0),
Date des accouchements,
Interruption Volontaire de Grossesse, fausses couches ou grossesse extra-utérine,
Pathologies éventuelles survenues pendant la grossesse : diabète gestationnel, ou autre
Déroulement de l’accouchement : hémorragie pendant la délivrance, déchirure du périnée,
infections des seins,
Complications après l’accouchement.
Antécédents personnels
•
•
•
•
•
•
Traitements personnels,
Allergies,
Antécédents de chirurgie abdominale : gynécologiques, digestifs, urologiques,
Ne pas oublier une éventuelle malformation congénitale,
Facteurs de risque cardio-vasculaires,
Traitements thromboemboliques.
272
Antécédents familiaux
•
•
•
Maladies générales, notamment diabète (qui peut être un facteur de risque gestationnel),
Pathologies tumorales : beaucoup de cancers gynécologiques sont liés à des facteurs
génétiques, on veut savoir s’il y a eu des cancers du sein, de l’ovaire, ou du colon (le syndrome
de Lynch touche le colon et l’endomètre)
Maladies familiales génétiques (syndrome de Turner ou X fragile qui peuvent avoir un impact
sur la fertilité de la patiente)
La gynécologie touche parfois au couple, on peut ainsi avoir un couple en consultation, ou une
femme seule. Il faut également poser des questions sur le conjoint, savoir si son partenaire a
changé récemment, ou si elle est dans une relation stable, savoir s’il s’agit d’une consultation de
fertilité ou de début de grossesse, et il faut savoir si le conjoint a des pathologies.
C. Symptomatologie fonctionnelle
Rappel : Le cycle se déroule comme suit :
• Premier jour des règles = desquamation de l’endomètre
• Phase folliculaire = prolifération de l’endomètre
• Ovulation
• Phase lutéale = phase sécrétoire
1. Saignements anormaux
Il faut différencier :
• Ménorrhées : saignements en rapport avec les règles
• Métrorragies : saignements anormaux d’origine utérine sans rapport avec les règles
(Ces deux termes ne s’appliquent qu’aux saignements d’origine utérine.)
On distingue ensuite différentes anomalies :
• Troubles du cycle :
o Pollakiménorrhée : cycles menstruels courts, tous les 20 jours ou moins,
o Spanioménorrhée : cycles menstruels longs (allongement de l’intervalle qui
sépare les règles), supérieurs à 45 jours (patientes infertiles et/ou avec ovaires
poly‑kystiques),
o Anisoménorrhée : cycles anarchiques.
• Troubles de la durée :
o Hypoménorrhée : règles < 3 jours
o Hyperménorrhée : règles > 8 jours
• Troubles de l’abondance
o Oligoménorrhée : règles trop peu abondantes
o Polyménorrhées : règles trop abondantes
o Ménorragies : hyperpolyménorrhée
• Aménorrhée : absence de règles.
o Dite primaire, lorsque la patiente n’a jamais eu ses premières règles. On ne
s’inquiète pas de cela tant que la patiente n’a pas encore 18 ans.
o Dite secondaire lorsque la patiente n’a pas eu ses règles depuis 3-6 mois. La
première cause d’aménorrhée secondaire est la grossesse, donc il faut toujours
faire un test de grossesse avant une investigation plus poussée.
273
• Troubles sexuels
o Vaginisme : contractions involontaires des muscles péri-vaginaux.
o Dyspareunie : douleurs survenant au cours des rapports sexuels ; superficielle
quand elle survient au moment de l'intromission ; profonde quand elle survient
durant le rapport.
o Baisse de la libido : déficience persistante et récurrente des fantasmes et des
désirs incitant à l’activité sexuelle
o Anorgasmie : absence réitérée et persistance d’orgasme, malgré une phase de
stimulation appropriée dans sa localisation, sa durée et son intensité.
2. Leucorrhées
Les leucorrhées sont définies comme étant des écoulements vaginaux non sanglants. Elles
peuvent être physiologiques (plus abondantes lors de l’ovulation, blanches ou transparentes et
non odorantes) ou pathologiques (malodorantes, verdâtres). Par exemple une mycose va causer
des leucorrhées très reconnaissables blanchâtres et grumeleuses.
3. Les algies pelviennes
On distingue les douleurs pelviennes aigues, des douleurs chroniques. Elles sont à mettre en
relation avec le cycle, par exemple l’endométriose est une pathologie qui entraine des douleurs
durant les règles. On doit faire préciser la localisation (fosse iliaque droite ou gauche, ou région
hypogastrique), et le type de douleur pour s’orienter vers la bonne pathologie.
4. Syndrome pré-menstruel
Ensemble de symptômes physiques, psychologiques et comportements gênants sans cause
organique, survenant régulièrement pendant la phase pré-menstruelle et disparaissant ou
régressant de façon significative pendant le reste du cycle.
Les signes physiques sont dominés par des manifestations congestives œdémateuses qui touchent
électivement certains territoires : seins (augmentations de volume ; tension mammaire,
mastodynies (= seins douloureux), abdomen (ballonnement), extrémités (œdèmes). Une prise de
poids est parfois possible. Les signes neuropsychiques sont constitués principalement par
l’altération de l’humeur : irritabilité, agressivité, dépression, anxiété, nervosité, crise de larmes,
labilité émotionnelle. On peut également voir des difficultés de concentration, des modifications
du comportements alimentaires (anorexie, boulimie) et de la libido. Dans certains cas, ce
syndrome pousse à prescrire la pilule, pour que les symptômes soient moins envahissants.
5. Autres
Une patiente peut se présenter en consultation pour un problème d’infertilité (terme préférable
à stérilité). Elle est primaire si la patiente n’a jamais eu d’enfant, ou secondaire, si elle en a déjà eu
(fausse couche, grossesse extra-utérine et IVG sont également pris en compte).
Une pathologie mammaire ou des troubles de la vie sexuelle peuvent aussi conduire une patiente
à aller voir un gynécologue.
274
II.
Examen Clinique
On essaie de mettre en condition la patiente, et on commence par un examen général : taille, poids,
âge…
A. Examen abdominal
On fait en premier lieu un examen abdominal classique en décubitus dorsal, jambes allongées,
puis semi-fléchies, paroi abdominale relâchée.
Inspection : on cherche des cicatrices, on regarde l’orifices ombilicales, les orifices herniaires.
Palpation : on peut palper un syndrome tumoral abdomino-pelvien, on examine les 9 cadrans
abdominaux et on cherche à localiser les zones douloureuses ; on peut voir une ascite liée à la
carcinose péritonéale engendrée par l’endométriose.
B. Examen gynécologique
On installe la patiente en position gynécologique, en décubitus dorsal, jambes fléchies en
abduction, avec les genoux vers l’extérieur pour faciliter l’examen, et les fesses au bord de la table
pour ne pas gêner l’utilisation du spéculum.
Dans un premier temps, on regarde
les organes génitaux externes : en
regardant la vulve, on peut
apprécier la trophicité des tissus et
le développement des caractères
sexuels secondaires : pilosité et
anatomie avec grandes lèvres
développées et pigmentées, clitoris
apparent
et
petites
lèvres
(pigmentées à l’extérieur et non
pigmentées à l’intérieur).
En
cas
de
pathologie
infectieuse, différents symptômes
sont visibles : une mycose se
manifeste par une vulvite (vulve très
rouge), l’infection au papillomavirus
se traduit par des condylomes, et l’herpès apparaît sous forme de sortes de verrues à la surface
des lèvres (ressemble à un herpès labial : vésicule qui éclate et voit une phase crouteuse). Il peut
également y avoir des abcès ou kystes touchant des glandes vestibulaires, s’abouchant à l’entrée
du vagin (glandes de Skene ou de Bartholin). On cherche d’éventuelles séquelles d’accouchement
(traces d’épisiotomie, de déchirure, de fistules, brides vaginales) qui peuvent être source de
béance vulvaire. On peut aussi voir des malformations vulvo-vaginales (cloison vaginale) ou
encore des problèmes d’imperforation de l’hymen.
En cas d’hyperpilosité, on peut suspecter un problème hormonal : on parle de virilisation, aussi
appelé hirsutisme, souvent accompagné d’autres signes physiques (acné, séborrhée, calvitie avec
ébauche de golfes temporaux, voix grave, rauque, hypertrophie musculaire avec morphotype
masculin, hypertrophie clitoridienne et modification du caractère).
Attention : on distingue l’hirsutisme qui est une hyperpilosité androgéno-dépendante, et l’hypertrichose qui
elle est non androgéno-dépendante.
275
C. Examen au spéculum
Pour insérer le spéculum, il faut s’appuyer sur la fourchette postérieure (rebord inférieur du
vagin). Plusieurs techniques existent. Souvent, on insère le spéculum de manière horizontale
(sens de la vulve), puis on le tourne horizontalement avant de l’ouvrir pour observe le col. Il faut
toujours être très doux, lubrifier le spéculum avant, écarter les petites lèvres (sinon elles rentrent
dans le vagin ce qui est très désagréable). Il faut appuyer le spéculum contre la fourchette
postérieure spéculum, car s’il est appuyé contre le méat urétral, l’examen peut être très
douloureux.
Les spéculums de bloc opératoire sont assez gros et en métal, tandis qu’en consultation des spéculums
en plastique plus petits sont utilisés.
Lors de cet examen, on peut voir l’orifice cervical, et la zone de transition entre l’épithélium
malpighien stratifié du vagin sur l’exocol, et l’épithélium glandulaire monocouche de l’endocol. On
peut ainsi reconnaitre des ectropions (sortie de l’exocol dans le vagin, peut survenir en début de
grossesse et entrainer des saignements car l’exocol est une zone plus fragile et plus friable) ou
bien des cancers :
L’examen va aussi nous permettre d’apprécier d’éventuelles leucorrhées dont l’aspect
pathologique évoque une infection génitale basse et doit faire rechercher des signes associés :
fièvre, douleurs pelviennes, métrorragies, prurit vulvovaginal, dyspareunies, troubles urinaires.
Les leucorrhées sont physiologiques si elles sont isolées, sans signe d’irritation, sans odeur
nauséabondes et sans polynucléaires au prélèvement vaginal.
276
D. Frottis cervical
Un frottis permet le dépistage du cancer du col de l’utérus. Les frottis sont réalisés dès le début de
l’activité sexuelle de la patiente, ou bien à partir de 25 ans jusqu’à 65 ans. Les deux premiers frottis
se font à 1 an d’écart, puis s’ils sont normaux, les autres se font tous les 3 ans. Ils sont toujours
réalisés après le toucher vaginal, de préférence en dehors de la période des règles et en dehors
d’un épisode infectieux génital, qui risqueraient de fausser les résultats.
On effectue un double prélèvement : prélèvement de l’exocol et de l’endocol. Pour l’exocol, on
récupère des cellules à l’aide d’une spatule Ayre en bois, et par un mouvement rotatif sur la partie
externe du col. Pour l’endocol, on introduit un écouvillon dans le canal endocervical et par un
mouvement de va-et-vient, on recueille des cellules glandulaires. Chaque prélèvement est étalé
sur une lame de verre, et fixé immédiatement à l’aide d’un spray, puis envoyé à l’anapath.
E. Colposcopie
En cas de zone suspecte (ulcération, zone rouge, ou vascularisation anormale), on peut aller plus
loin et faire une colposcopie. Il s’agit d’un examen plus précis, puisqu’on observe le col à l’aide
d’une loupe. La colposcopie suit un protocole en 3 étapes :
1. Prélèvement sans préparation.
2. Coloration à l’acide acétique, qui localise la zone de jonction, et colore les protéines des
cellules en multiplication, ce qui donne une zone blanchâtre.
3. Coloration au Lugol, qui colore le glycogène, donc les cellules matures. La zone iodo-négative
(qui ne prend pas la coloration) est anormale. On pourra ensuite faire des biopsies dirigées
sur les zones de transformation atypique acidophiles iodo-négatives.
F. Toucher vaginal
C’est un examen fondamental dans l’exploration du pelvis féminin, qui ne se fait pas si la patiente
est vierge. Le toucher vaginal se fait en position gynécologique et est bi-digital et bi-manuel. On
s’appuie sur fourchette postérieure pour éviter méat urétral, puis on remonte pour aller jusqu’au
col La deuxième main est au-dessus de la symphyse pour aller palper l’utérus, en apprécier sa
taille, voir s’il est douloureux (signe d’infections génitales hautes).
Le toucher vaginal permet d’apprécier :
•
•
•
•
•
Face postérieure de la vessie
Col utérin : sa position, sa consistance (ferme et élastique), sa taille et sa mobilité
Cul-de-sac vaginal postérieur (cul-de-sac de Douglas)
Corps utérin : sa position, sa forme, sa consistance, sa mobilité, et les éventuelles douleurs à
la mobilisation (s’il y a rétraction des ligaments utérins comme dans l’endométriose, alors
l’utérus est figé et rétracté par les lésions, et douloureux à mobilisation)
Annexes : en temps normal, on ne les sent pas, sauf en présence de kystes ou de lésions
Il faut prendre en compte le fait qu’un droitier explore mieux le côté droit du vagin (il faut donc
répéter le toucher avec la main gauche), le toucher est peu concluant sur les patientes obèses
puisque la main sus-pubienne ne peut pas sentir l’utérus.
En cas d’atrophie vaginale, l’examen doit être fait à un seul doigt.
277
G. Toucher rectal
Il n’est pas systématique, mais peut être combiné dans certaines situations : prolapsus,
endométriose, patiente vierge, femme âgée. Dans le cas d’un cancer, il est très important de faire
ce toucher pour évaluer l’extension loco-régionale du cancer en arrière de l’utérus. Il permet
d’apprécier les paramètres (tissu cellulo-graisseux qui se situe en externe par rapport au col et à
l’utérus), tissu dans lequel chemine des nerfs et les uretères.
III.
Troubles de la statique du petit bassin
A. Prolapsus génital
Un prolapsus est une chute des organes génitaux, utérus et vagin, qui peut parfois être associée à
une chute de la vessie et du rectum.
A l’aide d’un spéculum désarticulé ne contenant qu’une seule valve, on va pouvoir étudier les 3
étages concernés (antérieur contenant la vessie, moyen contenant l’appareil génital, et postérieur
contenant le rectum).
B. Douleurs pelviennes
Ces douleurs peuvent être aigues ou chroniques, et peuvent survenir dans des circonstances
particulières : dyspareunie, dysménorrhée.
On doit rechercher une endométriose, qui peut prendre différentes formes. Elle est bénigne si elle
se présente par des kystes ovariens, mais peut parfois toucher la vessie, le rectum, ou encore créer
des troubles urinaires pendant les règles.
C. Incontinence urinaire
On ne la voit pas pendant un examen clinique, donc on doit se référer à ce que la patiente nous dit
pendant l’interrogatoire. On distingue l’incontinence à l’effort et l’incontinence par impériosités.
On peut en revanche demander à la patiente de tousser pendant l’examen pour constater une
incontinence à l’effort.
IV.
Examen des seins
Les pathologies mammaires sont particulièrement dominées par le cancer du sein, mais il existe
également beaucoup de pathologies bénignes. Des mammographies sont réalisées tous les 5 ans
pour dépister les cancers du sein.
C’est un examen minutieux, bilatéral et comparatif. Pour le faire, la patiente doit être nue jusqu’à
la ceinture.
On commence par l’inspection : on doit avoir un bon éclairage pour chercher une asymétrie
mammaire (fréquente, pas forcément pathologique), une anomalie de contour mammaire, une
modification du galbe (fossette, tuméfaction), une anomalie de surface (ride cutanée, peau
d’orange, signes inflammatoires) une anomalie du mamelon (rétraction, déviation,
surélévation).
La palpation s’effectue avec les mains à plat en appuyant sur le grill costal du plat des doigts (et
non les doigts crochetés) cardan par cadran (le sein est réparti en 4 cadrans : inféro-interne,
inféro-externe, supéro-externe et supéro-interne), sans oublier le prolongement axillaire. On va
palper les seins lorsque la patiente est assise puis debout, les mains sur les hanches pour toucher
les cadrans supérieurs, puis lorsqu’elle et allongée, les mains derrière la tête pour palper les
cadrans inférieurs.
278
Si on sent un nodule, il est important de le caractériser : nombre, consistance (dur, mou, kystique
ou rénitent), contours (bien délimité ou non), sensibilité (douloureux ou indolore), siège, taille et
distance par rapport à l’aréole ou sillon mammaire. De plus, on essaie de le faire rouler sous les
doigts, selon la manœuvre d’adduction contrariée de Tillaux, pour voir si la masse est attachée
à la glande, muscle grand pectoral ou à la peau.
On finit l’examen par une pression des mamelons. Un mamelon est l’abouchement de tous les
canaux galactophoriques du sein à travers des pores. Une pathologie peut causer : une
galactorrhée (écoulement mamelonnaire bilatéral laiteux) qui signe un dysfonctionnement
hormonal, ou des écoulements sanglants, pouvant signaler un cancer. En cas d’écoulement laiteux,
on cherche le signe de Budin : si l’écoulement ne contient que du lait, ce dernier est entièrement
absorbé par la compresse sur laquelle on l’a recueilli, le signe est alors négatif. En revanche, si du
pus est présent dans l’écoulement, il ne sera pas absorbé par la compresse et le signe sera positif,
le lait est alors infecté, et l’allaitement est contre-indiqué. De plus, un écoulement est inquiétant
s’il est unipore et unilatéral.
279
Fiche récapitulative
I.
L’interrogatoire
L’examen gynécologique n’est pas simple, il est important d’instaurer un climat de confiance. La
patiente peut avoir du mal à s’exprimer, mais il faut penser à :
- Déterminer les motifs de la consultation
- Répertorier les antécédents (personnels, familiaux, gynécologiques, obstétricaux,
médicaux, chirurgicaux)
- Informations sur le conjoint
- Faire décrire la symptomatologie fonctionnelle (vocabulaire ++)
o Saignements anormaux en rapport avec les règles (ménorrhées) ou pas
(métrorragies)
▪ Troubles du cycle : pollakiménorrhée (cycle trop court <20j),
spanioménorrhée (cycle trop long >45j), anisoménorrhée (cycles
irréguliers)
▪ Troubles de la durée : hypoménorrhée (<3 jours), hyperménorrhées (>8
jours)
▪ Troubles de l’abondance : oligoménorrhées (trop peu abondantes),
polyménorrhées (trop abondantes), ménorragies (hyperpolyménorrhée)
▪ Aménorrhée (absence de règles) primaire (jamais de menstruation) ou
secondaire (absence de règles depuis 3-6 mois)
o Leucorrhées, écoulements non sanglants, physiologique ou pathologique
(description couleur, odeur)
o Algies pelviennes, aigue/chronique, avec/sans rapport avec le cycle, localisation
- Evoquer des troubles sexuels (sujet délicat)
o Vaginisme
o Dyspareunie, superficielle ou profonde
o Baisse de la libido
o Anorgasmie
- Infertilité (incapacité à tomber enceinte après 2 ans de rapports bien conduits avec le même
partenaire)
- Pathologie mammaire
Le syndrome prémenstruel est un ensemble de symptômes physiques, psychologiques et
comportementaux gênants, sans cause organique, survenant régulièrement pendant la phase
prémenstruelle et disparaissant ou régressant de façon significative pendant le reste du cycle.
II.
L’examen clinique
1. L’examen abdominal
Il s’effectue en décubitus dorsal, jambes allongées puis semi-fléchies, paroi abdominale bien
relâchée
Inspection : cicatrices, orifice ombilical, région sus-pubienne, orifices herniaires
Palpation : syndrome tumoral abdomino-pelvien, douleur abdomino-pelvienne spontanée ou
déclenchée, fosses lombaires (retentissement des pathologies par compression des uretères),
ascite
2. L’examen gynécologique
Inspection des organes génitaux externes en position gynécologique, qui permet :
- Apprécier l’imprégnation hormonale (trophicité des tissus et développement des
caractères sexuels secondaires)
- Rechercher la présence d’une pathologie infectieuse du revêtement cutanéomuqueux ou
des glandes, de séquelles obstétricales ou de malformations vulvo-vaginales.
L’inspection permet également de dépister des pathologies hormonales comme des signes de
virilisation, aussi appelé hirsutisme (hormono-dépendant), à ne pas confondre avec
280
l’hypertrichose, qui correspond à une simple exagération de la pilosité féminine, indépendante des
androgènes.
3. L’examen au spéculum
On introduit le spéculum verticalement, puis on le place horizontalement avant de l’écarter afin
d’observer le col de l’utérus. Il est important de s’appuyer sur la fourchette vaginale postérieure.
On peut alors observer le col, ainsi que la présence éventuelle de leucorrhées ou de saignements
anormaux.
4. Frottis cervical
Il doit s’effectuer avant le TV, en dehors des règles et en dehors d’un contexte infectieux. Il permet
le dépistage du cancer du col. Il s’effectue tous les 3 ans à partir du début de la vie sexuelle de la
patiente.
Prélèvement double : exocol et endocol.
5. Colposcopie
Examen du col au microscope, plus précis que le frottis, s’effectue en 3 temps :
1. Sans préparation
2. Acide acétique (coloration des cellules en multiplication)
3. Lugol (coloration des cellules matures de l’exocol, zone iodonégative (sans coloration)
suspecte
•
6. Le toucher vaginal
Il est bi-digital et bi-manuel. La 2ème main se place au-dessus de la symphyse pour aller palper
l’utérus. Il permet d’apprécier la face postérieure de la vessie, le col utérin, le cul de sac de Douglas,
le corps utérin ainsi que les annexes.
Le TV présente toutefois des limites : un droitier explore mieux le côté droit du vagin (ne pas hésiter
à répéter le toucher avec la main gauche), examen compliqué chez les patients obèses, en cas
d’atrophie vaginale, l’examen s’effectue à un seul doigt. Enfin, chez une patiente vierge, on évite
l’examen au spéculum et le TV.
7. Le toucher rectal
Examen non systématique, combiné au TV en cas de prolapsus, endométriose, cancer, chez la
femme vierge ou chez la femme âgée.
Concernant les troubles de la statique pelvienne, on notera
- Le prolapsus génital : chute des organes génitaux pouvant concerner l’utérus et le vagin,
mais aussi la vessie et le rectum. Importance d’étudier les 3 étages (antérieur, moyen,
postérieur). On utilise un spéculum désarticulé, on n’utilise qu’une seule valve afin
d’observer séparément les 3 étages.
- L’incontinence urinaire, surtout à l’interrogatoire. On en distingue 2 grands types :
l’incontinence d’effort et l’incontinence par impériosité
•
III. Examen des seins
Examen bilatéral et comparatif, effectué sur la patiente assise puis couchée, les mains le long du
corps puis derrière la tête.
Inspection : asymétrie mammaire, anomalie du contour mammaire, modification du galbe,
anomalie de surface, anomalie du mamelon
Palpation : avec les 2 mains chaudes bien à plat, appuyant le sein contre le gril costal en essayent
de trouver les contours d’un noyau. L’exploration se fait quadrant par quadrant, sans oublier le
prolongement axillaire. On recherche également un écoulement au niveau des mamelons par
pression des mamelons (pathologie hormonale ou cancer). Un écoulement inquiétant est unilatéral
et unipore. Chez la femme enceinte ou qui allaite, il faut savoir diagnostiquer le signe de Budin,
indiquant une infection du lait.
En cas de nodule, il faut caractériser le nombre (unique ou multiple), la consistance (dur, mou,
rénitent), la sensibilité (douloureux ou non), les contours (bien limité ou non), le siège (quadrant),
la taille, et son degré de mobilité (recherche d’une fixation au grand pectoral ou à la peau).
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BIENTOT LA FIN ?
▪ Après une année de bons et loyaux services, il est temps pour nous de
PASSer la main.
Nous sommes à la recherche de gens PASSionnés qui pourront prendre la relève.
=> Ne reste pas PASSif et tel un MauPASSant des temps modernes, lance toi
dans la rédaction de ta lettre !
A toi de poster sur le site de l'AMPCfusion, section Forum, topic SOLEM
(http://www.ampcfusion.com) avant le DIMANCHE 14 MAI 23h59.
La suite c’est l’Assemblée Générale d’Election qui aura lieu le MARDI 23 MAI.
On aura besoin de vous le plus possible pour élire les nouveaux membres de
SOLEM !
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