– UE 7: Monocytes et Macrophages – Monocytes et Macrophages Hématologie

Monocytes et Macrophages
Hématologie
– UE 7: Monocytes et Macrophages –
Semaine :n°X (du 10/10/16 au
Heure : de 8h00 à
14/10/16)
9h00
Date :13/10/2016
Binôme :n°84
Remarques du professeur :
- Sorte de petits examens blancs mis en ligne sur Moodle
Professeur : Pr. Tagzirt
Correcteur :
PLAN DU COURS
I) INTRODUCTION
II)
ORIGINE
III) RÉPARTITION DANS L'ORGANISME
A) Description de la répartition
B) Les monoblastes
C) Les promonocytes
D) Les monocytes
E) Les macrophages
IV) PROPRIÉTÉS ET FONCTIONS
A) Défense anti-infectieuse
B) Phagocytose et épuration
C) Métabolisme
D) Réaction inflammatoire
E) Sécrétion
F) Croissance et réparation tissulaire
G) Réponse immunitaire adaptative
H) Hémostase
I) Autres processus
V)
EXPLORATION
VI) PATHOLOGIE
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Monocytes et Macrophages
I) INTRODUCTION
Les Monocytes sont des globules blancs
•
Ils représentent – de 10% des leucocytes sanguins circulants. C'est à dire – de 1 Giga/L
•
Ils représentent un ensemble hétérogène qui corresponde à une famille qui appartient au système des
phagocytes mononucléés.
•
Macrophages : ces cellules sont capables de phagocyter certaines bactéries.
•
Et mononuclées : car la forme du noyau est ronde.
Ces monocytes sont circulants et ils possèdent la propriété de s'infiltrer dans les tissus.
Quand le monocyte s'infiltre dans les tissus, il acquière de nouvelles propriétés, notamment une aptitude à la
phagocytose très élevée. Cette cellule s'appellera macrophage.
•
On les retrouve au niveau de tous les tissus : foie, cœur...
•
Au départ on pensait que toutes ces cellules étaient différentes, en réalité elles proviennent d'une même cellule
mère : le monocyte
Ces macrophages lorsqu'ils s'infiltrent dans les tissus, présentent des caractéristiques morphologiques phénotypiques
fonctionnelles différentes selon leurs localisations, leurs environnements.
→ Ces macrophages auront des propriétés modulées par l'environnement +++++
Par exemple, les macrophages du poumon n'auront pas la même fonction que ceux du foie +++
Ces macrophages ont donc une plasticité fonctionnelle très importante et variable.
II)
ORIGINE
Elle est identique à toutes les autres cellules hématopoïétiques : issue d'une CSH qui va donner des progéniteurs de la
lignée myéloïde.
Sous l'influence de facteurs de croissance et de cytokines qui vont agir en synergie : les CFU-GEMM (lignée
multipotente), donnent CFU-GM (progéniteur bipotent) sous influence de G-CSF avec M-CSF
Ces progéniteurs donnent des précurseurs, on a alors que deux stades : monoblastes, promonocytes.
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Monocytes et Macrophages
Donc le temps de maturation de ces cellules est + courte que lors de formation des PNN +++
→ La monocytopoïèse est + courte que la granuolopoïèse.
Ces précurseurs monocytes donnent naissance à des cellules matures qui circulent dans le sang périphérique, et quand
ils s'infiltreront dans les tissus : ce seront alors les macrophages.
III) RÉPARTITION
A) Description de la répartition
3 stades : monoblastes, monocytes, promonocytes dans la moelle (pendant moins d'une semaine)
Ces monocytes par diabase traversent la moelle vers le sang circulant, et on a 2 pools :
•
Pool circulant
•
Pool marginé
Les monocytes à la surface et en contact direct avec l'endothélium s'infiltrent plus rapidement au niveau des tissus par
diapédèse.
Et là se suivent les étapes quasi identiques à celles pour PNN (roulage, adhésion etc...)
Au niveau du compartiment tissulaire, ces monocytes qui se sont différenciés en macrophage vont avoir des propriétés
et des morphologies ≠ en fonction des tissus.
Le tissu environnant va influencer la fonction et la morphologie des macrophages.
Par exemple :
•
Foie : cellules de Küpffer
•
Epiderme : cellules de Langerhans
•
Os : les ostéoclastes
•
Cerveau : microglie
•
Rate/Ganglion : cellules dendritiques
Donc pour le macrophage, il faut retenir la notion de spécificité cellulaire.
On en retrouve au niveau des yeux, intestin, utérus, foie, cœur. L'ensemble de ces cellules jouent un rôle très
important.
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En termes de physiologie, ils ont un rôle important dans le remodelage tissulaire et dans la défense immunitaire.
C'est un système hautement régulé.
Et dans certaines pathologies ces cellules sont en 1ère ligne et interviennent dans des mécanismes pathologiques très
important.
Les précurseurs de ces monocytes sont les : Monoblastes + Promonocytes
B) Les monoblastes
•
Cellule jeune
•
Grande taille : 20-30 µm
•
Rapport N/C : 0,6 – 0,9 (rapport élevé)
•
Contour nucléaire : arrondi ou ovalaire, parfois en haricot
•
Chromatine fine et nucléolée
•
Cytoplasme basophile
Avec ou sans granulation
Parfois avec quelques vacuoles
C'est une cellule extrêmement rare à observer sur un frottis cellulaire
C) Promonocyte
•
Grande cellule : 18-25 µm
•
Rapport N/C : 0,6 – 0,7
•
Contour nucléaire : arrondi ou ovalaire, replié sur lui même
•
Chromatine fine, irrégulièrement mottée
•
Cytoplasme basophile
•
Fines granulations azurophiles remplient de MPO
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Monocytes et Macrophages
D) Monocyte :
Grande cellule avec capacité d'étalement importante donc taille assez variable (plutôt arrondie ou quadrangulaire) :
15-25 µm
Son noyau est dit « protéimorphe », il a une forme irrégulière
- serpentiforme
- Réniforme
La chromatine est finement dessinée (filamenteuse, spongieuse, martelée)
•
Cytoplasme gris-bleu (cytoplasme gris ciel d'orage)
•
Fines poussières de granulations azurophiles
1ère image : la chromatine spongieuse
2e image : la chromatine serpentiforme ou filamenteuse
Pour pouvoir distinguer lymphocyte du monocyte : la principale ≠ est la texture de la chromatine
Autres critères des monocytes :
•
Morphologie hétérogène
•
Molécules de surface
 CD14 : un Ag qui permet la liaison aux liposomes bactériens (LPS)
 CD16 : permet la liaison du fragment court des Immuno-globulines
A l'aide du CD14 et du CD16 on verra que deux populations se distinguent parmi ces monocytes
CD14 +++/CD16- : c'est la majorité des monocytes (95 %), ce sont des « monocytes classiques » ou
« résidents » au niveau du sang circulant.
CD14low/CD16+ : ne représentent que - de 5% des monocytes circulants, ce sont les « monocytes non
classiques » ou « alternatifs », ce sont des monocytes « patrouilleurs ». Leur vitesse de circulation est + faible que
les « classiques » : ils sont à la recherche de stimulis.
Explication physiologique à cette ≠ de vitesse
Les monocytes qui expriment fortement CD14 et faiblement CD16 sont en fait à la recherche de stimulis à la surface
de l’endothélium.
Ces monocytes expriment aussi CD23, CD11 a et CD11 c qui participent à formation des ß intégrines, et ces
monocytes expriment les CMH : complexes majeurs d'histocompatibilité de type 1 ou 2.
•
Il y a des granulations :
- La MPO : l'expression de la myéloperoxydase sera cependant + faible que chez granulocytes neutrophiles.
- Estérase
- Autres composants tels que lipides et glycogène
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E) Les macrophages tissulaires
•
Taille assez variable entre 20 et 80 µm
•
Presque tous auront un contour irrégulier
•
Ils présentent des vacuoles intra- cytoplasmiques
Ci-dessus, c'est un ostéoclaste (il participe au remodelage de la matière osseuse et notamment à sa destruction)
Sa particularité est de posséder des 10aines de noyaux, (au moins 10) qui sont tout à fait identiques. Et le cytoplasme
contient de nombreuses enzymes et est riche en lysosomes ;
Ci-dessus un macrophage avec de nombreux fragments bactériens
Ici au milieu : un macrophage à côté d'un érythroblaste polychromatophile
Il y a encore là 2 types de macrophages
•
Rôle pro-inflammatoire
•
Rôle anti-inflammatoire
Ces propriétés seront fonctions de l'environnement
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Monocytes et Macrophages
Les macrophages M1 :
In vitro, on a besoin d'apporter des cytokines, des facteurs de croissance externe
Sous influence de cytokines pro-inflammatoire, on est capable de différencier des monocytes circulants en
macrophage de type M1 ou pro-inflammatoire
•
Expriment des molécules de type TNFalpha, IL1ß, IL6,
•
Ils expriment également des métalloprotéinases MMP avec des propriétés pro-inflammatoire
•
Rôle dans la réponse pro-inflammatoire.
Puis les macrophages M2 :
Quand on met des monocytes circulants en présence de IL4, alors ils se transforment en macrophage de type M2 (antiinflammatoire)
Parce qu'ils expriment un récepteur : le mannose-recepteur, qui a un rôle essentiel dans la phagocytose +++
•
Production de molécules anti-inflammatoire, IL 10, TGFß IL1Ra retrouvés dans les mécanismes de fibrose
(l'antagoniste du récepteur de l'IL1)
•
Rôle dans la réparation tissulaire
IV)
Propriétés et fonctions des macrophages :
Ce sont des effecteurs essentiels de l'immunité innée et adaptive
•
Reconnaissance des agents pathogènes par l'intermédiaire des TLR et PRR
•
Mécanismes effecteurs :
Phagocytose
Production d'oxyde nitrique (NO)
Destruction des bactéries
•
Production de cytokines et chimiokines
•
Participent à des processus de cicatrisation, réparation tissulaire
La phagocytose consiste en l'injection de particules, fragments particulaires
Et cette capacité des macrophages de phagocytose sera + importante, + efficace vis à vis des bactéries comparées à la
capacité des PNN.
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Monocytes et Macrophages
En effet, les macrophages ingèrent des micro-organismes, et peut aussi ingérer des cellules (parce qu'ils sont très
grands ++), ou même des GR altérés ou autres particules inertes.
Ils sont aussi capables de pinocytose : injection de substance macro-moléculaire
Etapes quasi identiques au PNN :
•
Roulement
•
Arrêt puis activation (chimiotactisme)
•
Diapédèse
•
Ingestion
•
Digestion et Bactéricidie
A) Défense anti-infectieuse :
Rôle majeur bactériostatique et bactéricide, en utilisant au moins 2 systèmes :
•
•
Le premier est dépendant de l'Oxygène
Par utilisation de la NADPH oxydase et de la MPO
•
•
Le 2ème processus cette fois dépend de l’Oxyde Nitrique (NO)
Il utilise une enzyme : iNOS « inducitble nitrique oxide synthétase »
•
Sera inductible pcq ce mécanisme va nécessiter d'être activé par 2 mécanismes :
•
L'activation par interféron Gamma qui permet l’activation de cette enzyme à un 1er niveau.
•
L'activation totale de cette enzyme ne sera pas entière (pas à 100%), donc nécessité de l'activer par un 2ème
signal tel que IL2, TNFalpha, et cette deuxième activation permet la génération de NO et citrulline.
→ Ce NO participe à la défense et à la destruction des fragments bactériens
Puis un système indépendant de l'oxygène qui fait intervenir des protéines présentes à l'intérieur des
•
granules.
B) Phagocytose et épuration :
•
•
•
En dehors de toute activation, rôle de nettoyage ou d'éboueurs de l'organisme.
Au niveau des macrophages : rôle essentiel dans l'hémolyse.
Le fer est libéré de la molécule d'hémoglobine lors de la destruction par hémolyse. On a un recyclage du fer.
•
Et l'hémoglobine sera dégradée.
Dans le catabolisme des chaines de globines pratiquement tout est recyclé. Le macrophage participera au
catabolisme des chaines de globine.
•
Ces macrophages interviennent également dans bio-synthèse de bilirubine, issue de la catalysation de
l'hémoglobine.
Au niveau pulmonaire, ces macrophages nettoient les alvéoles des polluants inertes ou organiques d'origine
atmosphérique.
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Monocytes et Macrophages
•
Au niveau du foie (des cellules de Küpffer), ces macrophages participent à l'élimination, la dégradation des
toxines de la flore digestive.
C) Métabolisme :
•
Le cholestérol : l'athérosclérose est une maladie des artères
Ces macrophages ont à leur surface des Ag capables de capter le LDL qui est oxydé, et ainsi participent à
l'homéostasie du cholestérol.
Et si le processus n'est pas bien régulé, alors ces macrophages participent à la formation des plaques d'athérome.
Ces macrophages qui captent les LDL oxydés, quand ils sont saturés en LDL oxydés, ils forment des cellules
spumeuses qui participeront aux plaques d'athérome.
Et participent également à la dégradation de l'albumine ou des polysaccharides.
D) Réaction inflammatoire
Il y a libération de nombreuses cytokines pro-inflammatoire.
Exemple : la fièvre est libérée suite à un dérèglement de l'immunité, dont les causes sont variables.
Cette fièvre est un processus de défense de l'organisme, puisque l'augmentation de la température permet l'activation
de certaines cytokines des cellules inflammatoires.
Et lorsqu'il y a un processus inflammatoire, les 1ères cellules qui vont se retrouver ici, au niveau du site
inflammatoire, seront les PNN. Lorsqu'ils sont infiltrés dans les tissus, ils vont recruter d'autres cellules
inflammatoires comme les monocytes, qui se transforment en macrophages au niveau tissulaire.
Mais au niveau tissulaire il existera déjà des macrophages qui vont relarguer des cytokines tels que IL8.
•
Il a été démontré que IL 8 est le médiateur le + puissant dans le recrutement et l'activation des PNN.
Et cet IL8 est produite par le macrophage +++
Au niveau tissulaire, ces macrophages libèrent du TGFß, qui participe à la réparation tissulaire.
•
C'est surtout IL1 et IL6 qui déclenchent la fièvre.
Lorsque ces processus inflammatoires ont été mis en place, et qu'il y a nécessité de terminer cela, il y a d'autres
cytokines qui sont produites : des cytokines à effet inhibiteur, libérés par le macrophage de type M2.
E) Sécrétion
Ces monocytes macrophages sécrètent de nombreux enzymes +++ comme l'inhibiteur de la plasmine.
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Monocytes et Macrophages
Ou d'autres enzymes tels que :
F) Croissance et réparation tissulaire
Rôle dans la cicatrisation en libérant du TGFß :
Le VEGF participe à la formation de nouveaux vaisseaux (=angiogénèse).
Au niveau de la moelle osseuse, ces macrophages sont des ostéoclastes, cellules multi-nucléées, toutes de forme et de
taille identique avec dans leur cytoplasme de nombreux lysosomes qui participent au remodelage osseux.
•
G) Réponse immunitaire et adaptative
Fonction très importante
Les macrophages sont des CPA (Cellules Présentatrices d'Ag) : elles sont capables d'exprimer des CMH de type A et
des CMH de type 2.
Elles participent à l'internalisation de certains micro-organismes ou Ag.
Mais aussi à la présentation des cellules lymphocytes de type T.
Après activation, elles expriment des molécules co-stimulatrices (interaction avec des molécules de co-stimulation à la
surface des cellules T CD34+).
H) Hémostase
L'initiation de la coagulation se fait par le facteur tissulaire : c'est l'initiateur de la coagulation.
Les facteurs tissulaires :
Certains types de macrophages sont capables d'initialiser la coagulation sans autre source de facteur tissulaire externe,
donc ces macrophages sont capables d'exprimer à leur surface des facteurs tissulaires.
Dans la coagulation, elles expriment le facteur tissulaire mais aussi des facteurs de la coagulation qui participent aux
voies internes et externes de la coagulation :
•
le facteur II, le facteur VII, le facteur X
•
le facteur V
I) Autres processus
•
•
•
•
Réaction inflammatoire
Complications thromboemboliques des cancers
Maladies cardiovasculaires (athéro-thrombose)
Syndromes de coagulation intravasculaire disséminée
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Monocytes et Macrophages
V)
•
•
Exploration :
Sur un hémogramme
Ou sur un médullogramme
Réactions cytochimiques utiles au diagnostic :
•
Par des réactions de mise en évidence de la MPO (soit négative, soit finement positive)
•
Ou alors mise en évidence des estérases dans les Leucémies Aigues Monoblastique (LAM de type 5)
VI) Pathologies :
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