– UE VII : Hématologie – 2016-2017

2016-2017
Thrombopoïèse
Thrombopoïèse
– UE VII : Hématologie –
Annexe complète sur moodle
Semaine : n°10 (du 07/11/16 au
11/11/16)
Date : 10/11/2016
Heure : de 8h00 à
9h00
Binôme : n°35
Professeur : Pr. Tagzirt
Correcteur : 6
Remarques du professeur :
•
•
•
Diapos disponibles
QCM mis sur moodle
Examen blanc à faire sur moodle, normalement le samedi 19 Novembre . Mot de passe : plaquettes
PLAN DU COURS
A)
Introduction
B)
Origine des plaquettes et compartimentation
A) Etapes de la thrombopoièse
B) Progéniteurs
C) Endomitose
D) Précurseurs
1)
Mégacaryoblaste
2)
Mégacaryocyte basophile
3)
Mégacaryocyte granulophile
4)
Mégacaryocytre thrombocytogène
C) Marqueurs de la lignée érythrocytaire
D) Processus de formation des plaquettes
E) Localisation et cinétique
A) Régulation positive de la thrombopoïèse
1)
Facteurs de croissance et cytokines
2)
La thrombopoïétine (TPO)
B) Régulation négative de la thrombopoïèse
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Thrombopoïèse
F) Les plaquettes
A) Morphologie plaquettaire
B) Systèmes membranaires
1)
Systèmes membranaires intracellulaires
2)
Les glycoprotéines de membrane
3)
Autres protéines membranaires
C) Granules intraplaquettaires
D) Cytosquelette plaquettaire
E) Exploration
F) Signes cliniques
G) Principales fonctions
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Thrombopoïèse
C'est le développement des plaquettes. Les plaquettes sont nécessaires au thrombus plaquettaire. Elles
apportent une surface catalytique pour les complexes
Elles sont formées à partir des mégacaryocytes
A) Introduction
La thrombocytopoïèse ou thrombopoïèse est la production et mise en circulation des plaquettes sanguines
(thrombocytes) par fragmentation du cytoplasme des précurseurs médullaires (mégacaryocytes, MGC). C'est le
développement des mégacaryocytes et la formation des plaquettes sanguines
Plaquettes sanguines (thrombocytes) :
•
Petits fragments cellulaires anucléés (2-4µm)
•
Vont avoir une capacité d'adhésion à certaines structures, entre elles mais aussi aux structures
endothéliales, pour jouer un rôle essentiel dans l'hémostase primaire.
•
Maintien de l'intégrité vasculaire
•
Sont formées à partir des mégacaryocytes
•
Durée de vie de qq jours (7 à 10 jours)
B) Origine et compartimentation des plaquettes :
Elles sont issues d'une cellule souche multipotente qui donne des progéniteurs. Les cellules morphologiquement
identifiables sur un frottis médullaire sont les précurseurs. On retrouve plusieurs classes de précurseurs :
•
mégacaryoblaste
•
promégacaryocyte
•
mégacaryocyte basophile (plus nombreux)
•
mégacaryocyte granuleux
•
mégacaryocyte thrombocytogène (présente une membrane de démarcation)
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Thrombopoïèse
A) Étapes de la thrombopoïèse :
•
Prolifération : elles se multiplient par le nombre, multiplication des mégacaryocytes qui présentent
une diploïdie (2n), identique aux autres cellules hématopoïétiques.
•
Endomitose : Multiplication du matériel génétique dans un seul noyau. On
aura des MGC qui auront une ploïdie supérieur à 2N. Certains ont décrit jusque
128N dans un seul noyau unique qui sera polylobé.
Plus la ploïdie est importante et plus la formation des plaquettes sera
importante.
•
Puis maturation des précurseurs
•
Formation des proplaquettes
•
Formation des plaquettes
B) Progéniteurs :
Progéniteurs MGC précoces :
•
•
•
•
Non observés sur un frottis médullaire.
Compartiment de différenciation et d'expansion (mitose = 1er processus de multiplication des
précurseurs des MGC)
3 stades individualisés artificiellement (in vitro)
- CFC-Mk-HPP
- BFU-Mk
- CFU-Mk présentent une sensibilité accrue a la thrombopoïétine
Hétérogénéité de chacun des stades
Progéniteurs MGC immatures :
Le promégacaryoblaste = stade intermédiaire entre les progéniteurs et les précurseurs.
C'est un progéniteur précoce proliférant qui est le lien entre les progéniteurs et les cellules MGC post mitotiques
qui perdent presque totalement leur pouvoir prolifératif.
C) Endomitose
Endomitose = cycle de dédoublement successif de l'ADN sans division cytoplasmique.
Dans l'endomitose, la phase M va débuter. On a un dédoublement du matériel génétique mais cette phase va
s'arrêter juste avant la séparation des chromosomes. Début de phase M et ensuite le cycle va passer en G1 puis
S et G2, débuter M, dupliquer de matériel génétique et ainsi de suite
Cela permet de former des mégacaryocytes polyploïdes avec un nombre variable de divisions mitotiques et
permet d'augmenter la taille des MGC après chaque cycle.
Intérets de l'endomitose : :
•
•
Réguler le nombre de plaquettes dans la circulation
–
nombre total de MGC produit dans la MO
–
taille des MGC (en fonction de leur ploïdie)
Produire des quantités importantes de protéines et de lipides nécessaires à la création de membrane de
démarcation.
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D) Précurseurs MGC
On retrouve 4 stades morphologiquement reconnaissables :
–
Mégacaryoblaste
–
MGC basophile
–
MGC granuleux (les plus nombreux)
–
MGC thrombocytogène
•
Cellules morphologiquement identifiables (0,5% des éléments médullaires)
•
Le processus de maturation (8 à 2 jours) permet la formation de cellules géantes polyploïdes.
•
On voit, au cours de la maturation, une condensation et lobulation progressive du noyau avec avec
augmentation de la taille du noyau qui est proportionnelle à la ploïdie. Irrégularité des contours
nucléaires.
•
Maturation du cytoplasme, la taille augmente avec la ploïdie. Légère perte de la basophilie avec
apparition de nombreuses granulations azurophiles. Ces granulations ne sont pas très visibles sur les
toutes petites plaquettes (2 microns). Elles contiennent des granules denses et alpha.
•
Au cours de la maturation, il y aura synthèse de protéines et des lipides. Notamment des
glycoprotéines membranaires (GP) avec un rôle essentiel dans l'hémostase primaire.
•
Apparition de la synthèse de la PPO (péroxydase plaquettaire) au stade MGC.
•
Plus on avance dans la maturation des MGC et plus apparaissent de fins prolongements cytoplasmiques
a l'origine des proplaquettes et des plaquettes.
Les MGC sont observables au faible grossissement. On voit de grosses taches basophiles avec un cytoplasme pas
très net. Ce sont des cellules très grosses qui peuvent atteindre 200-300 microns.
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Mégacarycocyte basophile :
Cellule géante (80 microns)
Noyau au contour irrégulier
Début de la condensation de la chromatine
Cytoplasme un peu plus abondant et basophile
Granulations azurophiles peu nombreuses
3)
•
Mégacaryoblaste :
Grande taille au début (20 à 30 µm de diamètre)
Noyau rond et aspect bilobé
Chromatine fine et nucléole bien visible
Cytoplasme riche en ARN et basophile
Granulations peu visibles
2)
•
Thrombopoïèse
Megacaryocyte granuleux :
Avec de nombreuses granulations azurophiles présentent au niveau des
plaquettes
Membranes de démarcation organisées, qui seront péri nucléaire et à l'origine
des plaquettes et des proplaquettes.
Peuvent apparaître des vacuoles.
3 zones cytoplasmiques :
–
Zone Marginale : la plus externe, avec polyribosomes, micro-fibrilles et granulations riches en
glycogène
–
Zone centrale : Granulations très nombreuses avec membrane de démarcation a l'origine des futures
proplaquettes et des plaquettes.
–
Zone périnucléaire : appareil de golgi très développé et un système de microtubules..
3 types de granulations, :
–
Denses : riches en sérotonine, en calcium
–
Alpha à matrice dense et homogène: les plus importantes en terme de nombre. Elles sont synthétisées
dans l'appareil de golgi et contiennent des protéines plaquettaires très spécifiques : Facteur IV (PFIV)
impliqué dans les thrombopénies induites a l'héparine (TIH).
–
Elles contiennent aussi des protéines de l'hémostase comme le facteur Willebrand (VWF) , fibrinogène,
intervenant dans la formation du réseau de fibrine et le facteur V.
–
Granulations lysosomiales : riches en hydrolases
4)
•
•
•
•
Mégacaryocyte thrombocytogène :
Granulations bien visibles
Contour cytoplasmique très mal délimité
Noyau multilobé, dense, pycnotique
fins prolongements cytoplasmiques a l'origine des proplaquettes et des plaquettes.
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Thrombopoïèse
C) Marqueurs de la lignée mégacaryocytaire :
On retrouve la PFIV, une protéine présente au niveau des granules alpha. Au niveau des plaquettes, apparaissent
aussi des glycoprotéines membranaires comme les GP-IIb et GP-IIIa, et aussi la PPO et le facteur de
Willebrand.
D) Processus de formation des plaquettes :
Migration trans-sinusoïdale des MGC entre la MO et les vaisseaux, limitée par le diamètre des vaisseaux. Les
plaquettes ne sont pas formées directement, elles passent par un stade intermédiaire : proplaquettes.
Système découvert récemment et qui met en jeu 2 mécanismes :
–
le flux sanguin
–
Le facteur Willebrand qui se lie au GP-Ib
Le processus de formation des plaquettes est un modèle dynamique :
•
•
•
•
On a d'abord développement des MGC dans la MO.
Maturation cytoplasmique, au cours de cette maturation, les MGC émettent de fins prolongements qui
entrent au niveau des sinus
Formation des proplaquettes
Plaquettes sanguines matures que l'on trouve dans le sang périphérique.
E) Localisation et cinétique
Le site majeur de production chez l'adulte des plaquettes est dans la MO. Il existe d'autres sites intervenants dans
la formation des plaquettes appelés sites extra médullaires comme la micro-circulation pulmonaire et
splénique. On estime a 30% le nombre de plaquettes produites à cet endroit.
Le transit médullaire est autour de 8 à 12 jours, essentiellement au niveau de la MO. Dans la circulation, ces
plaquettes ont une demi-vie de 7 à 12 jours.
En amont, il existe un mécanisme de régulation très important car le taux physiologique de plaquettes dans la
circulation sanguine est entre 150 et 450 G/L. Pour maintenir un taux normal circulant de plaquettes, on a besoin
d'une production régulée.
A) Régulation positive de la thrombopoïèse :
1) Facteurs de croissance et cytokines :
Interleukine-3 agit au niveau des CSH et des progéniteurs précoces. Elle a un effet prolifératif. On observe une
augmentation de la taille, du nombre de colonies, de la ploïdie et de la synthèse des protéines plaquettaires
Elle agit en synergie avec SCF.
Le SCF (stem cell factor) agit sur les progéniteurs pluripotents et les orientent vers la mégacaryopoïèse. Il agit
sur les progéniteurs tardifs en augmentant la taille des colonies en culture et augmente les endomitoses. Il agit en
synergie avec IL-3 et/ou GM-CSF.
2) La Thrombopoïétine
La thrombopoïétine est synthétisée au niveau hépatique et sa synthèse est constitutive, elle n'est pas inductible.
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Thrombopoïèse
Un 2ème site de production est le site rénal, mais aussi les cellules stromales de la MO.
Son rôle est de réguler la prolifération et développement de la thrombocytopoïèse.
Mécanisme de régulation à connaître :
Le TPO agit sur un récepteur membranaire = TPO-R.
Le récepteur de la TPO (TPO-R) présente 3 domaines :
•
•
•
un domaine EC qui permet la liaison à son ligand (thrombopoïétine) qui présente des motifs communs aux
récepteurs des cytokines,
un domaine TM
un domaine IC associé à des protéines kinases qui permettent d'induire un signal IC.
Ce récepteur de la thrombopoïétine est présent au niveau des plaquettes et des précurseurs des MGC et des
cellules multipotentes.
Il existe entre 25 et 100 récepteurs de la thrombopoïétine présents à la surface des plaquettes. Ce récepteur n'est
pas spécifiquement présent au niveau des plaquettes, on en retrouve dans les cellules endothéliales et au niveau
des cellules du système nerveux central.
L'expression de ce récepteur est constitutive mais modulée par son internalisation après fixation de la TPO.
Ce mécanisme a été découvert en étudiant certains patients et notamment des patients avec une
thrombocytopénie d'origine centrale. Ces thrombocytopénies sont liées à des aplasies médullaires. Chez ces
patients avec thrombopénie centrale, on observait que la concentration en TPO était importante.
•
•
•
Cela veut dire que la concentration circulante en TPO est inversement corrélée au nombre de
plaquettes et MGC.
L'ARNm de la TPO n'augmente pas dans les cas de thrombocytopénie donc la production de TPO est
constitutive.
La régulation de la TPO est fonction du taux plaquettaire via l'internalisation du complexe
TPO/TPO-R
•
Au niveau des plaquettes et des MGC, ont présents de nombreux récepteurs de TPO. Lorsque le ligand se lie à
son récepteur, il y a une internalisation du complexe TPO récepteur. Ce qui explique que lors d'une
thrombopénie, le nombre de TPO-R capables de fixer leur ligand diminue et donc les concentrations en TPO
augmentent et stimulent la prolifération des MGC.
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La TPO est produite de manière constitutive. Le foie libère toujours de la thrombopoiétine.
•
Lors de thrombopénie, la concentration en plaquettes sanguines est diminuée. Donc le nombre de
récepteurs capables de fixer la thrombopoiétine est diminué. La concentration plasmatique en
thrombopoiétine est augmentée. La thrombopoïétine active la production des cellules stromales de la
MO et augmente la thrombocytopoïèse.
•
En thrombocytose, le nombre total de récepteurs TPO est plus important, donc le nombre de récepteurs
capables de fixer la thrombopoïétine est plus important, la concentration en thrombopoïétine circulante
est diminuée (moins de TPO) donc moins de stimulation des MGC.
La TPO agit sur la prolifération et maturation des MGC au niveau de la fonction plaquettaire et des CSH.
B) Régulation négative de la thrombocytopoïèse :
Il existe des produits spécifiques de la libération des plaquettes
•
•
Facteur 4 plaquettaire : inhibe production et prolifération des plaquettes
TGF béta
Produits non spécifiques
•
TNF alpha et interféron alpha
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F) Les plaquettes :
•
•
•
•
Cellules anucléées, formes discoïdes.
Valeurs physiologiques : 150 - 450G/L
Durée de vie limitée entre 7 et 12 jours et après une dizaine de jours, elles sont éliminées au niveau de la
rate par des macrophages médullaires.
Rôle très important dans l'hémostase primaire et la coagulation
A) Morphologie plaquettaire :
Sur un frottis sanguin coloré au MGG, elles ont une forme arrondie ou ovalaire. Leur diamètre est de 2-3
microns. Le cytoplasme apparaît plutôt clair ou légèrement basophile. On observe quelques granulations
azurophiles. On remarque une anisocytose physiologique. Le volume plaquettaire moyen (VMP) est de 7 à
10fl.
En microscopie à contraste de phase, les plaquettes sont activées et changent de forme. Elles passent d'un état
discoïde à une cellule capable d'émettre des pseudopodes. Elles ont des récepteurs qui sont capables d'adhésion et
d'étalement. Elles contiennent des granules alpha, granules denses qui remplissent le cytoplasme des cellules
Frottis sanguin coloré au MGG :
Microscopie en contraste de phase :
B) Systèmes membranaires :
Elles sont constituées d'une bicouche de phospholipides asymétriques et contiennent de nombreux précurseurs
de la voie des prostaglandines.
•
•
Feuillet Externe : phosphatidyl choline
Feuillet Interne : phosphatidyl serine, P.ethanolamine qui présentent une charge électronégative.
Lors de l'activation de ces plaquettes, on a un mouvement de Flip Flop par l'intermédiaire de protéines comme les
Floppases ou scramblases.
Les plaquettes contiennent :
•
•
•
De nombreuses enzymes : Phospholipase A2, ATPase...
Des glycoprotéines
Récepteurs comme celui de la TPO.
1) Systèmes membranaires intra cellulaire :
Ces membranes contiennent 2 systèmes :
•
un canaliculaire ouvert : Ce sont des sortes de grandes vacuoles qui seront en lien avec le milieu
extérieur et qui permettent d'avoir des échanges entre le milieu extérieur et la cellule elle même.
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Thrombopoïèse
Système tubulaire dense : ensemble de tubules du RE. Il permet de stocker du calcium libéré lors de
l'activation plaquettaire et est à l'origine de la synthèse de nombreuses prostaglandines qui permettent
la production des COX (cyclo oxygénase). Il permet la production de thromboxane A2.
2) Les glycoprotéines de membrane :
Fonction très importante au niveau de l'hémostase primaire.
•
•
•
•
•
GP Ib IX et V : Récepteurs du facteur Von Willebrand. Permet l'adhésion des plaquettes.
GP IIb et IIIa : Reconnaît des protéines avec un motif RGD (arginine, glysine, aspartique). Reconnaît le
fibrinogène, le facteur VWF, les molécules d'adhérence (fibronectine et thrombospondine) et joue un rôle
dans l'agrégation plaquettaire.
GP V : Thrombine
GP IV : lie le collagène, la thrombospondine
GP-Ia et GP-IIa : Fixation du collagène grâce a des récepteurs pour le collagène.
E) Autres molécules d'adhérence :
•
Ces protéines expriment à leur surface de nombreuses molécules d'adhérence qui interagissent avec des
leucocytes. ICAM2 peut interagir avec CD11a/ CD18 . Il n'est pas rare d'observer dans certaines
pathologies des PNN présentant, en couronne, de nombreuses petites plaquettes. Ces plaquettes sont en
lien avec CD11a ou CD11b /CD18.
Ces plaquettes expriment aussi de la P selectine qui est augmentée qd les plaquettes sont activées. P
sélectine = marqueur d'activation des plaquettes.
•
Elles contiennent des récepteurs : TPO-R, les plaquettes présentent a leur surface des récepteurs PAR
(récepteur pour la thrombine) et aussi des récepteurs l'ADP.
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Thrombopoïèse
On trouve des antigènes plaquettaires spécifiques
C) Granules intraplaquettaires
•
•
•
Les granules alpha sont dominantes. Elles présentent le facteur IV plaquettaire, des protéines de la
coagulation comme facteur VW ou fibrinogène ou facteur V plasmatique.
Les granules denses sont peu nombreuses, elles sont denses aux électrons. Elles possèdent de l'ATP et de
l'ADP et sont sécrétées par le système canaliculaire ouvert.
Les lysosomes possèdent du glycogène et des hydrolases acides.
D) Cytosquelette plaquettaire
L'étude du cytosquelette a permis de mieux comprendre comment les cellules après activation pouvaient s'étaler.
Elles contiennent de nombreux faisceaux de MT = tubulines qui permettent de maintenir au repos les cellules
sous formes discoïdes. Après activation, il y aura une contraction de ces cellules, elles émettent des pseudopodes
via la libération de calcium, s'étalent au niveau de la surface endothéliale et participent à l'agrégation plaquettaire
qui est irréversible.
E) Exploration :
Les valeurs physiologiques chez l'adulte sain sont entre 150 et 450 G/L. Ces valeurs sont indépendantes du sexe
et de l'âge.
La numération des plaquettes se fait grâce a un automate et peut se faire manuellement. Au départ, cette
numération se fait dans le même tube qui est utilisé pour la NFS dont l'anticoagulant utilisé est l'EDTA.
Lorsqu'une anomalie concernant le nombre de plaquettes est observée (thrombopénie), le biologiste est obligé
d'éliminer une fausse thrombopénie+++. Certaines plaquettes de patients vont agglutiner en présence d'EDTA.
Sur un frottis sanguin, on peut observer des amas plaquettaires qui permettent d'éliminer une fausse thrombopénie
ou des plaquettes présentes autour des PNN, sous EDTA.
Pour éliminer cette fausse thrombopénie, il est nécessaire de faire un contrôle sur frottis sanguin coloré au
MGG ou réaliser une nouvelle numération sur un autre coagulant, le citrate.
Si on observe une thrombopénie, il faut éliminer une fausse thrombopénie pour écarter une anomalie
d'agrégation des plaquettes.
Quand le biologiste rend un résultat d'une thrombopénie, si la thrombopénie n'a pas été vérifiée sur le citrate, il ne
rend pas le résultat.
Au niveau du myélogramme, il est réalisé en cas d'absence de causes évidentes d'une thrombopénie réelle pour
distinguer :
•
•
Thrombopénie centrale (richesse des MGC est diminuée sur un frottis médullaire).
Thrombopénie périphérique : la richesse en MGC est normale ou diminuée.
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F) Les signes cliniques :
Symptomatologie hémorragique variable :
•
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•
•
•
Dans le cas d'une thrombopénie, ce sont des signes hémorragiques qui sont ressentis.
Les symptômes hémorragiques sont fonction de l'intensité de la thrombopénie, ils sont souvent observés
quand les taux de plaquettes < 30G/L (rare). Si un patient présente physiologiquement des taux à 60G/L, il
pourrait ne peut pas y avoir de conséquences cliniques. Si un patient présente habituellement des taux de
150 ou 350 G/L et que d'un seul coup, les taux diminuent, les conséquences peuvent être importantes chez
ce patient. C'est donc l'intensité de la chute du nombre de plaquettes qui est important.
Lésions préexistantes, facteurs de risques (sujets âgées)
purpura cutané, épistaxis (saignement du nez), hémorragies buccales, ecchymoses
Saignements digestifs
Interrogatoire :
Au niveau de l'interrogatoire, il faut interroger le patient sur l'ancienneté de la thrombopénie et la liste des
médicaments qui ont été pris récemment par le patient tels que les héparines, sulfamides, quinine, digitoxine et
céphalosporine qui peuvent être à l'origine d'une thrombopénie sévère et dont l'étiologie est médicamenteuse.
L'anamnèse :
Poser des questions sur les hémorragies, savoir si elles sont spontanées ou provoquées, ou associées à des
pathologies.
G) Principales fonctions des plaquettes
Elles ont rôle essentiel dans l'hémostase primaire et la coagulation. Ces plaquettes représentent une surface
catalytique pour la formation des différents complexes comme le complexe tenase ou prothrombinase.
Elles présentent de nombreux récepteurs, comme le GP-Ib, GP-IIIa ou récepteurs de la thrombine (PAR I et
IV), récepteurs de certains médicaments comme le clopidogrel qui est un antiagrégant plaquettaire.
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