Les globules blancs : synthèse et fonctions

30 cards

Le document traite des globules blancs, y compris les polynucléaires neutrophiles, éosinophiles et basophiles, ainsi que des monocytes et macrophages. Il détaille leur synthèse, leur morphologie, leurs fonctions et leur rôle dans le système immunitaire, notamment dans la lutte contre les infections et les réactions allergiques. Le texte aborde également la régulation de leur production et les pathologies associées.

30 cards

Review
Question
Quel facteur est spécifique et indispensable à la synthèse des polynucléaires éosinophiles ?
Answer
L'IL-5 est le facteur de croissance spécifique et indispensable à la synthèse des polynucléaires éosinophiles.
Question
Quelle enzyme contenue dans les granulations primaires différencie un myéloblaste d'un lymphoblaste ?
Answer
La myélopéroxydase (MPO), une enzyme des granulations primaires, différencie le myéloblaste du lymphoblaste.
Question
Quelle interleukine est majeure pour la différenciation des polynucléaires éosinophiles ?
Answer
L'interleukine 5 (IL-5) est majeure pour la différenciation des polynucléaires éosinophiles.
Question
Quel pourcentage des cellules de la moelle osseuse représente la lignée granuleuse neutrophile ?
Answer
La lignée granuleuse neutrophile représente 50 à 70% des cellules de la moelle osseuse.
Question
Quel est le progéniteur myéloïde commun le plus immature ?
Answer
Le progéniteur myéloïde commun le plus immature est le CFU-GEMM.
Question
Quel est l'antigène panleucocytaire exprimé par tous les leucocytes ?
Answer
Le CD45 est l'antigène panleucocytaire exprimé par tous les leucocytes.
Question
Quelle est la principale fonction des polynucléaires éosinophiles ?
Answer
Principale fonction : lutte antiparasitaire et rôle dans les phénomènes allergiques et inflammatoires.
Question
Quelles sont les fonctions de base des polynucléaires basophiles et mastocytes ?
Answer
Les polynucléaires basophiles et les mastocytes libèrent de l'histamine et de l'héparine, jouant un rôle dans les réactions allergiques et anaphylactiques.
Question
Quels sont les trois principaux types de polynucléaires différenciables par leurs granulations ?
Answer
Les trois principaux types de polynucléaires sont les neutrophiles (granulations fines, marron/violacées), les éosinophiles (granulations grosses, orangées) et les basophiles (granulations grosses, noires ou violettes).
Question
Décrivez la répartition temporaire des polynucléaires neutrophiles dans la moelle osseuse, le sang et les tissus.
Answer
Dans la moelle osseuse, les polynucléaires neutrophiles (PNN) représentent 50-70% des cellules et y séjournent 14 jours. Dans le sang, leur durée de vie est courte (8h), avec des pools circulant et marginal. Dans les tissus, ils résident environ 2 jours, exerçant leur fonction.
Question
Quel est le pourcentage de polynucléaires neutrophiles parmi les leucocytes sanguins ?
Answer
Les polynucléaires neutrophiles représentent 60 à 70% des leucocytes sanguins.
Question
Quelle est la principale enzyme des granulations primaires des polynucléaires neutrophiles, responsable de la lutte anti-infectieuse ?
Answer
La principale enzyme est la myélopéroxydase (MPO), présente dans les granulations primaires.
Question
Quelle est la valeur normale des polynucléaires neutrophiles chez l'adulte ?
Answer
Chez l'adulte, la valeur normale des polynucléaires neutrophiles est de 1,5 à 7 Giga/L.
Question
Quelle est la principale source d'histamine sanguine et tissulaire ?
Answer
Les polynucléaires basophiles et les mastocytes sont la principale source d'histamine sanguine et tissulaire.
Question
Quelle est la définition des cellules matures dans le contexte des globules blancs ?
Answer
Cellules ayant terminé leur différenciation et présentes dans le sang circulant. Elles exercent leur fonction dans les tissus.
Question
Quelle est la taille caractéristique d'un monocyte dans le sang circulant ?
Answer
Les monocytes ont une taille de 15 à 20 μm, ce qui en fait la plus grande cellule du sang circulant.
Question
Quelle protéine, toxique pour l'organisme mais indispensable à la défense antiparasitaire, compose 50% des granulations des polynucléaires éosinophiles ?
Answer
La protéine basique majeure (MBP), toxique pour l'organisme mais essentielle à la défense antiparasitaire, compose 50% des granulations des polynucléaires éosinophiles.
Question
Combien de temps dure l'étape de maturation du polynucléaire avant sa mise en circulation ?
Answer
L'étape de maturation des polynucléaires dure 5 à 7 jours.
Question
Quel est le rôle des macrophages dans le métabolisme du fer ?
Answer
Les macrophages recyclent le fer en détruisant l'hémoglobine des hématies âgées. Ils sont une cellule majeure du métabolisme du fer.
Question
Quels sont les facteurs de croissance qui agissent sur les stades précoces de l'hématopoïèse, comme le GM-CSF ?
Answer
Les cytokines comme le GM-CSF et l'IL-3 agissent sur les stades précoces de l'hématopoïèse et de la granulopoïèse. Ligands: IL-3, GM-CSF, G-CSF, M-CSF, IL-4, IL-5.
Question
Quelles sont les premières cellules de la lignée granulopoïétique visibles sur un myélogramme ?
Answer
Les premières cellules de la lignée granulopoïétique visibles sur un myélogramme sont les myéloblastes et les promyélocytes.
Question
Quel marqueur disparaît au stade promyélocyte et est spécifique de la cellule souche hématopoïétique ?
Answer
Le CD34 disparaît au stade promyélocyte et est spécifique de la cellule souche hématopoïétique.
Question
Quelle est la caractéristique principale du myéloblaste en cytologie sanguine ?
Answer
Le myéloblaste est une cellule immature, présente normalement dans la moelle osseuse, caractérisée par une grande taille, un noyau avec une chromatine fine et nucléolée, et un cytoplasme très basophile contenant la myélopéroxydase (MPO).
Question
Quel marqueur phénotypique est caractéristique de la lignée monocytaire ?
Answer
Le marqueur CD14 est spécifique de la lignée monocytaire. Les monocytes et macrophages l'expriment.
Question
Quelle est la localisation des granulopoïèses éosinophile, basophile et des mastocytes ?
Answer
La localisation de la granulopoïèse éosinophile, basophile et des mastocytes est la moelle osseuse, à partir de cellules souches spécifiques. Les mastocytes sont aussi présents dans les tissus comme pendant tissulaire des basophiles.
Question
Où se déroule la granulopoïèse, le processus de synthèse des polynucléaires ?
Answer
La granulopoïèse se déroule dans la moelle osseuse.
Question
Quelles sont les étapes successives de l'endocytose par un polynucléaire ?
Answer
Les étapes de l'endocytose par un polynucléaire sont : reconnaissance, adhésion, ingestion et dégranulation. Le pathogène entre dans la cellule, formant un phagosome qui fusionne avec un lysosome. Suivent la digestion et l'exocytose du matériel digéré.
Question
Comment les polynucléaires neutrophiles migrent-ils dans les tissus ?
Answer
Les polynucléaires neutrophiles migrent dans les tissus par migration spontanée ou par chimiotactisme, passant à travers la barrière endothéliale en plusieurs étapes.
Question
Quels sont les rôles des monocytes/macrophages dans l'immunité non spécifique ?
Answer
Les monocytes/macrophages sont des cellules de veille agissant par phagocytose contre les bactéries et particules. Ils migrent vers les sites infectieux, adhèrent aux opsonines, ingèrent, puis digèrent les pathogènes. Ils agissent aussi comme cellules présentatrices d'antigènes (CPA).
Question
Quel est le devenir d'un polynucléaire neutrophile après la digestion du matériel ingéré ?
Answer
Après la digestion, le polynucléaire neutrophile meurt rapidement et est éliminé par les monocytes et macrophages.

Les Globules Blancs : Types, Différenciation, Fonction et Pathologies

Les globules blancs, également appelés leucocytes, sont des éléments figurés du sang essentiels à la vie, jouant un rôle crucial dans les réponses immunitaires de l'organisme. Ils se caractérisent par la présence d'un noyau et de granulations dans leur cytoplasme, révélée par la coloration de May-Grünwald Giemsa (MGG), dont les différences de couleur permettent leur identification. Les principaux types de globules blancs sont les polynucléaires (neutrophiles, éosinophiles, basophiles), les monocytes et les lymphocytes.

Partie 1 : Les Polynucléaires et Mastocytes

Les polynucléaires sont un groupe de leucocytes caractérisés par un noyau lobé et la présence de granulations spécifiques dans leur cytoplasme. Ils sont fondamentaux dans l'immunité innée, constituant une première ligne de défense rapide contre les infections.

I. Généralités sur les Polynucléaires

Il existe trois types de polynucléaires, distingués par l'affinité tinctoriale de leurs granulations et leur rôle immunitaire spécifique :

  • Polynucléaires Neutrophiles (PNN) : Les plus abondants (60-70% des leucocytes), avec des granulations très fines, marron ou violacées. Ils sont vitaux pour l'immunité, et une absence de PNN (aplasie) est incompatible avec la survie sans environnement stérile.
  • Polynucléaires Éosinophiles (PNE) : Caractérisés par de grosses granulations orangées.
  • Polynucléaires Basophiles (PNB) : Possèdent des granulations violettes très foncées.

La synthèse des polynucléaires est appelée granulopoïèse.

II. La Granulopoïèse : Synthèse des Polynucléaires

La granulopoïèse est le processus de synthèse des polynucléaires, se déroulant dans la moelle osseuse à partir des cellules souches hématopoïétiques (CSH).

Localisation et Différenciation

Les CSH se différencient progressivement pour donner l'ensemble des éléments figurés du sang (globules rouges, globules blancs, plaquettes). La moelle osseuse est le compartiment de production, tandis que le sang est le compartiment de distribution des cellules matures, où elles exercent leur rôle fonctionnel. La présence de cellules immatures dans le sang est un signe pathologique.

La moelle osseuse est organisée en compartiments :

  • Compartiment des cellules souches : Contient les CSH, cellules les plus immatures et multipotentes, pouvant donner naissance à toutes les lignées sanguines (lymphoïde ou myéloïde).
  • Compartiment des progéniteurs : Cellules ayant initié leur différenciation mais non identifiables morphologiquement. Le progéniteur commun myéloïde est le CFU-GEMM, qui se spécialise ensuite en CFU-GM (granulo-monocytaire), puis en CFU-G (granulocytaire) pour les polynucléaires ou CFU-M pour les monocytes/macrophages.
  • Compartiment des précurseurs : À ce stade, les cellules (myéloblastes, promyélocytes, myélocytes, métamyélocytes) deviennent morphologiquement identifiables sur un myélogramme.
Un diagramme illustrant le parcours de différenciation des cellules souches hématopoïétiques en divers progéniteurs et précurseurs sanguins, comme les CFU-E, BFU-E, CFU-MEG, et CFU-Baso.
1. La Granulopoïèse Neutrophile
a. Les Progéniteurs

Comme les cellules souches, les progéniteurs sont des cellules immatures qui ne peuvent être reconnues morphologiquement. Leur mise en évidence se fait par cultures cellulaires. La différenciation progressive des CSH vers une lignée spécifique implique une perte de pluripotence et une diminution du potentiel prolifératif. Les Colony Forming Unit (CFU) sont des progéniteurs spécifiques :

  • CFU-GEMM (progéniteur myéloïde commun)
  • CFU-GM (granulo-monocytaire)
  • CFU-G (granuleux)
  • CFU-M (monocytaire)

L'étude de la prolifération des progéniteurs est utilisée en hématologie pour évaluer la capacité médullaire, notamment dans des pathologies telles que les syndromes myéloprolifératifs.

b. Les Précurseurs

Les précurseurs sont uniquement présents dans la moelle osseuse et observables sur un myélogramme. Ils représentent les étapes de division et de maturation.

  • Compartiment de division :
    • Myéloblaste : Stade le plus immature, grande taille (15-20μm), noyau avec chromatine fine et nucléolé (rapport nucléo-cytoplasmique élevé), cytoplasme basophile avec grains primaires azurophiles contenant la myélopéroxydase (MPO). Un myéloblaste dans le sang est un signe de leucémie aiguë.
    • Promyélocyte : Plus grande cellule de la moelle osseuse (20μm), noyau excentré, chromatine débutant sa condensation, cytoplasme moins basophile mais riche en granulations, avec une zone claire caractéristique de l'appareil de Golgi.
  • Compartiment de maturation (perte de capacité de division) :
    • Myélocyte : Peut exceptionnellement se diviser lors d'infections sévères.
    • Métamyélocyte : Le noyau s'incurve en fer à cheval (Band cell), la taille de la cellule diminue.
    • Polynucléaire mature : Le noyau est polylobé (plusieurs lobes connectés par des ponts chromatiniens). Le cytoplasme est pâle avec des grains secondaires fins rose-violet, et perd sa basophilie.
Un diagramme illustrant les étapes de la granulopoïèse, de myéloblaste à polynucléaire mature, pour les lignées éosinophile, neutrophile et basophile, avec les étapes de différenciation et maturation.

La durée totale de cette étape, de la cellule souche au polynucléaire mature, est de 5 à 7 jours. Durant cette période, il est essentiel de protéger les patients contre les risques infectieux (ex: post-chimiothérapie).

Dans une moelle normale, moins de 5% des cellules sont des myéloblastes. En cas de leucémie myéloïde aiguë, cette proportion peut dépasser 20%.

Un diagramme en pyramide montrant la proportion des myéloblastes, promyélocytes, myélocytes, métamyélocytes et polynucléaires neutrophiles au sein de la moelle osseuse.
c. Régulation

La régulation de la synthèse des PNN est assurée par des cytokines :

  • Cytokines agissant sur les stades précoces : GM-CSF et IL-3.
  • Facteurs de croissance agissant sur les stades plus matures : G-CSF, M-CSF, IL-4 et IL-5.

Le GM-CSF et le G-CSF sont des facteurs thérapeutiques importants pour réduire la durée d'aplasie après chimiothérapie. Les interleukines ne sont, quant à elles, pas utilisées en thérapeutique.

d. Aspects Phénotypiques de la Lignée

L'étude des marqueurs antigéniques membranaires est cruciale pour le diagnostic des leucémies aiguës, notamment pour différencier les leucémies lymphoblastiques des myéloblastiques, car les traitements sont distincts.

Marqueurs clés :

  • CD45 : Antigène panleucocytaire (exprimé par tous les leucocytes).
  • CD33 : Apparaît très précocement (CFU-GEMM).
  • CD13 : Apparaît sur le CFU-GM.
  • CD15 : Exprimé sur les promyélocytes.
  • MPO : (Myélopéroxydase) Apparaît sur les myéloblastes, un marqueur clé.
  • CD34 : Spécifique des cellules souches hématopoïétiques et disparaît au-delà du stade promyélocyte.
Image de microscopie montrant une cellule sanguine avec des marqueurs CD65, MPO, CD39, CD13 et CD34.
2. La Granulopoïèse Éosinophile, Basophile et les Mastocytes

Ces lignées se développent également dans la moelle osseuse à partir de CSH, passant par les mêmes étapes de progéniteurs et précurseurs.

Différenciation Spécifique
  • Les trois lignées dérivent du CFU-GEMM.
  • Progéniteurs engagés : CFU-Éosinophile et CFU-Basophile.
  • Les mastocytes sont considérés comme les pendants tissulaires des polynucléaires basophiles.
a. Régulation

Des facteurs de croissance spécifiques permettent la différenciation terminale :

Lignée Facteurs de croissance Inhibiteurs
Éosinophile GM-CSF, IL-3, IL-5 (+++) IL-4, IL-2, IFN
Basophile IL-3, IL-4 (+++)
Mastocytaire MSCF (Mast Cell Growth Factor)

IL-5 est spécifique et indispensable à la synthèse des PNE, tandis que IL-4 est spécifique et indispensable à la synthèse des PNB.

III. Cellules Matures

Les cellules matures se trouvent dans le sang circulant et leurs compartiments fonctionnels sont les tissus. Elles ont un noyau polylobé, et leur classification dépend de leurs granulations.

1. Polynucléaires Neutrophiles (PNN)
a. Généralités

Les PNN constituent 60-70% des leucocytes sanguins et sont les agents anti-infectieux de première ligne, participant à la cicatrisation. Ils sont cruciaux pour l'immunité.

  • Morphologie : Cellule arrondie de 10 à 15 μm.
  • Noyau : Polylobé (2-5 lobes), sa lobulation augmente avec l'âge de la cellule. Chromatide dense et condensée.
  • Cytoplasme : Légèrement acidophile (rosé, clair), avec une synthèse protéique limitée.
  • Granulations : Nombreuses et très fines, rose/violacées, contenant la MPO.
b. Granulations

Les granulations des PNN contiennent des éléments essentiels pour la lutte anti-infectieuse :

Granulations primaires Granulations secondaires
Myélopéroxydase (MPO +++) Récepteurs C3b
Phosphatase acide, 5'-nucléotidase Histaminase
Neuraminidase Collagénase
Estérase ++ Lactoferrine
Élastase Lysozyme (2/3)
Lysozyme (1/3) Transcobalamine
Cytochrome b559
Phosphatase alcaline
c. Répartition

La répartition des PNN est dynamique et cruciale pour leur fonction :

  • Moelle osseuse : Représente le compartiment de réserve majeur (14 jours de présence), contenant 3 à 4 fois le nombre de PNN du sang périphérique. C'est une source rapidement mobilisable en cas d'infection.
  • Sang : Les PNN y transitent très peu de temps (environ 8 heures). Le pool circulant (50%) est accessible par prise de sang, tandis que le pool marginalisé (50%) adhère aux cellules endothéliales et n'est pas mesurable par prise de sang. Une répartition anormale peut entraîner une fausse neutropénie.
  • Tissus : Domaine fonctionnel des PNN (2 jours de vie). La migration tissulaire est unidirectionnelle.

La répartition des pools de PNN peut être influencée par :

  • L'origine ethnique.
  • Le rythme nycthéméral (cortisol), la prise alimentaire.
  • Le stress (adrénaline) et l'exercice physique.
  • Certains médicaments (corticoïdes).

Le passage des PNN vers les tissus (diapédèse) se fait en 3 étapes :

  1. Rolling sur les cellules endothéliales (impliquant les sélectines).
  2. Adhésion forte aux cellules endothéliales (récepteurs glycoprotéiques).
  3. Insinuation d'un pseudopode entre deux cellules endothéliales (via intégrines ICAM-CD31).

Cette migration est facilitée par le noyau polylobé des PNN. Une fois dans les tissus, les PNN ne peuvent plus retourner dans le sang, et ont une durée de vie de 1 à 3 jours.

d. Fonctions

Les PNN interviennent dans l'immunité innée grâce à leur action rapide et à leur capacité phagocytaire.

  • Activité migratoire :
    • Migration spontanée (vers les tissus à risque).
    • Chimiotactisme : Migration orientée vers des facteurs chimio-attractants (produits bactériens, médiateurs sériques comme les fractions du complément, complexes Ag-Ac, cytokines et chimiokines produites par d'autres cellules immunitaires).
  • Endocytose (Phagocytose) : Processus en 4 phases :
    1. Reconnaissance.
    2. Adhésion.
    3. Ingestion (formation du phagosome).
    4. Dégranulation (fusion du phagosome avec les lysosomes pour former un phagolysosome).
    À l'intérieur du phagolysosome, les pathogènes sont dégradés.
  • Activité Bactéricide :
    • Voie dépendante de l'oxygène : Activation de la NADPH oxydase pour produire du , qui, avec la MPO, génère des radicaux libres de l'oxygène toxiques.
    • Voie indépendante de l'oxygène : Utilisation de l'acidité du phagosome, du lysozyme et de la lactoferrine.
  • Digestion du matériel ingéré : Dégradation par enzymes hydrolytiques et acidité. Les PNN meurent rapidement après leur action et sont ensuite éliminés par les monocytes/macrophages, formant le pus. Le PNN phagocyté libère ses enzymes, ce qui mène à sa propre destruction.
e. Méthodes quantitatives
  • Données quantitatives : Nombre de PNN (valeurs normales chez l'adulte : 1,5 à 7 Giga/L). Ce nombre est plus élevé à la naissance. Il augmente en cas d'anxiété, activité physique, post-prandial et au dernier trimestre de grossesse.
  • Test de mobilisation (historique) : Permettait de distinguer les vraies neutropénies des fausses (dues à des problèmes de répartition).
    • Test à l'hydrocortisone : évalue la sortie des PNN du pool médullaire.
    • Test à l'adrénaline : évalue la démarginalisation des PNN du pool vasculaire.
    Ces tests ne sont plus utilisés, et une prise de sang capillaire est préférée en cas de suspicion de marginalisation excessive.
2. Polynucléaires Éosinophiles (PNE)

Les PNE sont des cellules potentiellement toxiques, capables de léser les tissus de l'hôte, mais cruciales pour l'immunité.

  • Rôles : Lutte antiparasitaire, phénomènes allergiques, réactions inflammatoires.
  • Représentation : Faiblement représentés dans le sang ( Giga/L chez l'adulte).
  • Différenciation : L'IL-5 est majeure pour leur différenciation.
a. Morphologie et Biochimie
  • Microscopie optique : Cellule arrondie de 12-17μm, noyau bilobé (max 3 lobes), cytoplasme avec de grandes granulations orangées caractéristiques.
  • Cytochimie : POX+ (peroxydase) et PAS+ (glycogène).
b. Granulations

Contiennent des enzymes toxiques et anti-parasitaires :

  • Protéine basique majeure (MBP) : Constitue 50% des granulations. Indispensable à la défense antiparasitaire, mais cytotoxique pour l'hôte (poumons, cœur, système nerveux), pouvant causer asthme ou myocardite.
  • Autres protéines : Protéines cationiques riches en arginine (ECP), POX éosinophile, neurotoxine.
c. Répartition

Les PNE sont principalement présents dans les tissus :

  • Secteur médullaire : 1-5% des cellules nucléées (3-6 jours).
  • Secteur vasculaire : Très faibles quantités ( des PNE médullaires et tissulaires, 8-12 heures).
  • Secteur tissulaire : Majorité (7-10 jours), notamment dans les tissus respiratoires, digestifs, cutanés, et impliqués dans des pathologies cérébrales et cardiaques.

Il n'y a pas de réserve médullaire significative de PNE ; leur synthèse est effectuée "à la demande".

d. Fonctions

Les fonctions des PNE sont liées à leurs granulations toxiques, agissant contre les parasites et dans les réactions allergiques.

3. Polynucléaires Basophiles (PNB) et Mastocytes

Les PNB sont les leucocytes les moins nombreux et participent aux phénomènes d'hypersensibilité immédiate.

  • Représentation : Très faibles dans le sang ( G/L chez l'adulte) et la moelle. Plus nombreux chez le nouveau-né.
  • Rôles : Hypersensibilité immédiate, réponse anaphylactique, principale source d'histamine.
  • Différenciation : L'IL-3 et l'IL-4 sont importants pour leur formation.
a. Morphologie et Biochimie
PN Basophiles Mastocytes (tissulaires)
Microscopie optique Cellule arrondie 10-15 μm, noyau irrégulier bilobé, granulations volumineuses, bleu-foncé (métachromatique), hétérogènes. Cellule arrondie 15-30 μm, noyau rond et lobé, granulations bleu foncé, plus petites que celles des PNB.
Cytochimie POX+, PAS+ CD117 (c-KIT) : antigène membranaire, récepteur de la cytokine SCF.
Granulations Histamine, héparine (fluidifie le sang), bradykinine, leucotriènes, POX, MBP, trypsine, chondroïtine sulfate. Tryptase (taux sérique de tryptase = reflet de la quantité de mastocytes).
b. Répartition

Après différenciation dans la moelle osseuse, les PNB passent dans le sang pour quelques jours, tandis que les mastocytes migrent vers les tissus où ils survivent plusieurs mois.

c. Fonctions
  • Rôles de base : Migration, phagocytose réduite, activité sécrétoire.
  • Réponse anaphylactique : Reconnaissance des complexes Ag/Ac, pontage des IgE à la surface cellulaire, et activation des fractions du complément entraînent la libération massive d'histamine, héparine, et PAF (Plaquelet Activating Factor).
  • Effets de l'histamine : Dilatation capillaire, contraction des muscles lisses (bronches → asthme), agrégation plaquettaire (via PAF).
  • Hypersensibilité immédiate : Dégranulation massive au contact d'allergènes.
  • Hypersensibilité retardée : Rôle amplificateur (vasodilatation, chimiotactisme) et modérateur (activation des lymphocytes T suppresseurs).
  • Défense antiparasitaire.
  • Métabolisme des lipides : L'héparine est libérée en phase lipémique postprandiale pour fluidifier le sang.
Un diagramme illustrant comment les IgE se lient aux mastocytes et aux basophiles, et comment la liaison d'un allergène aux IgE déclenche la libération de médiateurs provoquant une hypersensibilité immédiate.

Partie 2 : Monocytes et Macrophages

Les monocytes et les macrophages font partie du système phagocytaire et sont souvent qualifiés "d'éboueurs de l'organisme". Le monocyte circule dans le sang, tandis que le macrophage est sa forme différenciée dans les tissus.

Introduction

Les monocytes sont les plus grandes cellules du sang circulant en taille (15-20 μm) et les macrophages sont parmi les plus grandes cellules tissulaires (20-80 μm). Ils participent activement à l'élimination des particules étrangères et des débris cellulaires.

IV. Maturation des Monocytes

La production des monocytes débute également dans la moelle osseuse à partir des CSH, via la lignée myéloïde.

Un diagramme montrant la différenciation des cellules souches pluripotentes en lignées myéloïdes et lymphoïdes, avec un focus sur la production de monocytes et macrophages, incluant des facteurs comme l'IL-3, GM-CSF, et M-CSF.
1. Progéniteurs

Le cheminement est similaire à celui des granulocytes : CSH cellule souche myéloïde CFU-GEMM CFU-GM CFU-M.

a. Précurseurs monocytaires
  • Monoblaste : Grande taille (25-40μm), noyau arrondi, chromatine fine, nucléoles, cytoplasme très basophile, haut rapport nucléo-cytoplasmique. Pas de granulations.
  • Promonocyte : Plus petit (10-18μm), noyau ovoïde ou réniforme, début de condensation de la chromatine, cytoplasme moins basophile, disparition des nucléoles.

V. Les Cellules Matures

  • Monocyte : Cellule de très grande taille (15-20 μm), noyau réniforme et irrégulier, chromatine peu dense. Cytoplasme gris-bleu ("gris ciel d'orage") avec des vacuoles et des granulations azurophiles très fines contenant estérases, MPO, lysozymes, glycogène (PAS+).
  • Macrophage : Monocyte différencié exclusivement dans les tissus. Très grande taille (20-80μm), noyau à chromatine fine et réticulée avec 2 nucléoles. Cytoplasme très étendu et irrégulier, émettant des pseudopodes, riche en mitochondries, lysosomes et systèmes de synthèse. Il contient des amas de ferritine (recyclage du fer) détectables par la coloration de PERLS.

Les macrophages sont présents partout dans l'organisme et prennent des noms spécifiques selon le tissu :

  • Tissu conjonctif : Fixés à l'endothélium.
  • Organes hématopoïétiques : Moelle, pulpe blanche splénique, ganglions.
  • Séreuses : Plèvre, péritoine.
  • Poumon : Macrophages pulmonaires.
  • Parenchymes : Cellules de Küppfer (foie), microglie (cérébrale), ostéoclastes (os), mésangium rénal.
2. Répartition
  • Pas de pool de réserve comme pour les PNN.
  • Pool médullaire : Peu de précurseurs ( monoblastes, promonocytes, monocytes). Le passage de monoblaste à monocyte prend 1-2 jours.
  • Transit sanguin : Les monocytes transitent 2 jours dans le sang (4-10% des monocytes, 0,1-1 Giga/L).
  • Pool tissulaire : Compartiment fonctionnel principal. Les macrophages y survivent des semaines à des mois, avec une fixation irréversible.
3. Aspect Phénotypique

La lignée monocytaire est caractérisée par le marqueur CD14, spécifique et exprimé par les monocytes et macrophages. Les macrophages expriment également le CD68.

Monocyte Macrophage
Lignée myéloïde : CD14 +++, CD13, CD33 CD14 +, CD68
HLA classe II (reconnaissance des Ag étrangers)
Récepteurs Fc des IgG, IgE
Récepteurs pour C3b du complément
4. Fonctions

Les monocytes/macrophages ont des fonctions variées, de l'immunité non spécifique à l'immunité spécifique, l'inflammation, la cicatrisation et le métabolisme.

  • Immunité non spécifique (cellules de veille) : Phagocytose des bactéries et particules. Processus en 4 étapes : chimiotactisme, adhésion à une opsonine (bactérie recouverte d'Ac et/ou C3 du complément), ingestion, digestion (bactéricidie). L'opsonisation augmente la vulnérabilité à la phagocytose.
  • Immunité spécifique : Agissent comme cellules présentatrices d'antigènes (CPA) via le CMH II, stimulant les lymphocytes T4 (helper) et B pour la synthèse d'anticorps. Sécrètent des interleukines (IL-1 , IL-6 inflammation) et interférons. Rôle dans l'hypersensibilité retardée (HSR) et le rejet de greffe.
  • Élimination des cellules tumorales : Cytotoxicité directe, stimulation des cellules NK via TNF et IL.
  • Inflammation : Interviennent dans les réactions inflammatoires, libèrent des cytokines pro-inflammatoires (IL-1, TNF, IL-6), provoquant la synthèse hépatique des protéines de la phase aiguë.
  • Cicatrisation : Éliminent les débris cellulaires, synthétisent des facteurs de croissance (EGF, TGF-, FGF, PDGF).
  • Métabolisme :
    • Recyclage du fer (moelle, foie, rate) par destruction de l'hémoglobine des érythrocytes âgés. Cellules majeures du métabolisme du fer.
    • Régulation de l'hématopoïèse par production de cytokines (GM-CSF, IL-1, IL-6, TNF-).
    • Régulation de l'hémostase par libération de facteur tissulaire pro-coagulant et de protéines de la fibrinolyse.

VI. Pathologies

  • Syndrome d'activation macrophagique : Hyperactivité et dérégulation des macrophages, qui phagocytent les cellules hématopoïétiques (GR, GB, plaquettes) et sécrètent un excès de molécules inflammatoires. Souvent associé aux lymphomes.
  • Leishmaniose : Parasitose où les leishmanies sont internalisées par les macrophages, rendant le diagnostic difficile. La recherche de leishmanies dans la moelle osseuse est parfois nécessaire.

Conclusion et Points Clés

Les globules blancs sont des acteurs essentiels et diversifiés du système immunitaire. Leur différenciation précise depuis les cellules souches hématopoïétiques jusqu'aux cellules matures spécifiques (polynucléaires neutrophiles, éosinophiles, basophiles et monocytes/macrophages) est finement régulée par des cytokines. Chaque type cellulaire a des fonctions et des répartitions uniques, adaptées à sa mission de défense de l'organisme. La connaissance de ces processus est fondamentale pour comprendre les mécanismes immunitaires et diagnostiquer les pathologies hématopoïétiques et inflammatoires.

Les Globules Blancs : Types, Synthèse et Fonctions

Les globules blancs, ou leucocytes, sont des éléments figurés du sang essentiels aux réponses immunitaires. Leur différenciation est souvent visualisée par la coloration de May-Grünwald Giemsa (MGG) qui met en évidence les granulations spécifiques de leur cytoplasme.

I. Les Polynucléaires et Mastocytes

Il existe trois types de polynucléaires (PNN, PNE, PNB) différenciables par leurs granulations et jouant un rôle crucial dans l'immunité.

A. La Granulopoïèse

La granulopoïèse est la synthèse des polynucléaires, se déroulant dans la moelle osseuse à partir de cellules souches hématopoïétiques (CSH) pluripotentes. La moelle osseuse est le compartiment de production, tandis que le sang est celui de distribution des cellules matures.

Le processus de différenciation passe par plusieurs stades :

  • Cellule Souche : La plus immature, capable de donner toutes les cellules sanguines.
  • Progéniteurs : Cellules ayant initié une différenciation, non identifiables morphologiquement au microscope optique. Elles incluent le (progéniteur myéloïde commun), , et . schéma de différenciation des cellules souches hématopoïétiques
  • Précurseurs : Cellules observables sur les myélogrammes.
    • Myéloblaste : Stade le plus immature des précurseurs (15-20m), présent en temps normal dans la moelle osseuse (moins de 5%). Sa présence en excès dans le sang est un signe de leucémie aiguë. Il possède des grains primaires azurophiles contenant de la myélopéroxydase (MPO).
    • Promyélocyte : Plus grande cellule de la moelle osseuse (20m), avec un noyau excentré et un cytoplasme riche en granulations.
    • Myélocyte : Peut se diviser lors d'infections sévères.
    • Métamyélocyte : Stade de maturation sans division cellulaire, le noyau s'incurve en fer à cheval.
    Granulopoïèse : stades de différenciation des polynucléaires proportions des cellules myéloïdes
  • Polynucléaire mature : Présent dans le sang circulant.

La régulation de la granulopoïèse est assurée par des cytokines. Le et agissent sur les stades précoces, tandis que le , , et agissent sur des stades plus matures. Le et sont utilisés thérapeutiquement pour réduire les durées d'aplasie. Le phénotypage grâce à des marqueurs spécifiques comme , , ou est crucial pour le diagnostic des leucémies aiguës myéloïdes (LAM). Antigènes membranaires spécifiques aux leucocytes

B. Cellules Matures

1. Polynucléaires Neutrophiles (PNN)
  • Représentent 60-70% des leucocytes.
  • Rôle essentiel dans l'immunité de première ligne.
  • Morphologie : 10-15 m, noyau polylobé (2-5 lobes), cytoplasme légèrement acidophile avec des granulations fines contenant la MPO.
  • Répartition : La majorité du temps dans la moelle osseuse (réserve), peu de temps dans le sang (environ 8h), puis migre vers les tissus (1-3 jours). Le passage dans les tissus est irréversible (diapédèse).
  • Fonctions :
    • Activité migratoire : Mouvement spontané ou chimiotactisme (attraction par des substances pro-inflammatoires, toxines bactériennes, etc.).
    • Endocytose (phagocytose) : Reconnaissance, adhésion, ingestion, et dégranulation des pathogènes. Formation de phagolysosomes pour leur dégradation.
    • Activité Bactéricide : Voie dépendante de l'oxygène (NADPH oxydase, , MPO) et voie indépendante de l'oxygène (acidité, lysozyme, lactoferrine).
  • Valeurs normales chez l'adulte : 1,5 à 7 Giga/L.
2. Polynucléaires Éosinophiles (PNE)
  • Rôle dans la lutte antiparasitaire et les phénomènes allergiques.
  • Morphologie : Granulations orangées distinctives. Noyau bilobé.
  • Biochimie : Contiennent des protéines basiques majeures (MBP) et protéines cationiques riches en Arginine (ECP) toxiques pour les parasites et potentiellement pour les tissus de l'hôte (asthme, myocardite).
  • Différenciation : Stimulée par (spécifique et indispensable) et .
  • Répartition : Très peu dans le sang ( chez l'adulte), principalement dans les tissus.
3. Polynucléaires Basophiles (PNB) et Mastocytes
  • Très peu nombreux dans le sang ( chez l'adulte).
  • Rôle clé dans l'hypersensibilité immédiate et la réponse anaphylactique.
  • Morphologie : Granulations volumineuses, bleu-foncé (métachromatiques).
  • Granulations : Riches en histamine et héparine, tryptase (pour les mastocytes).
  • Différenciation : Stimulée par (spécifique et indispensable pour les PNB) et .
  • Fonctions : Libération de médiateurs (histamine, héparine, ) en réponse à l'activation des IgE (pontage des IgE à la surface). Rôle dans la défense antiparasitaire et le métabolisme des lipides. mécanisme d'hypersensibilité immédiate

II. Monocytes et Macrophages

Les monocytes sont les précurseurs circulants des macrophages tissulaires. Ils sont les "éboueurs" de l'organisme, participant à l'élimination des particules étrangères.

A. Maturation

La lignée monocytaire dérive des CSH puis du . Elle passe par les stades de monoblaste, promonocyte, monocyte (sang) et enfin macrophage (tissu). Schéma de la différenciation des monocytes en macrophages

  • Monoblaste : Grande taille (25-40m), noyau arrondi, cytoplasme très basophile.
  • Promonocyte : Plus petit (10-18m), noyau ovoïde ou réniforme, chromatine fine.
  • Monocyte : La plus grande cellule du sang périphérique (15-20m), noyau réniforme, cytoplasme gris-bleu avec vacuoles et fines granulations (estérases, MPO, lysozyme).
  • Macrophage : Monocyte dans les tissus. Très grande taille (20-80m), noyau à chromatine fine, cytoplasme très étendu avec de nombreux lysosomes, riche en enzymes. Certains macrophages contiennent de la ferritine.

B. Répartition

Les monocytes ne forment pas de pool de réserve dans la moelle, ils transitent rapidement dans le sang (environ 2 jours) avant de s'établir dans les tissus sous forme de macrophages. Dans les tissus, ils peuvent survivre plusieurs semaines à plusieurs mois (pool tissulaire ).

Les macrophages prennent différents noms selon leur localisation tissulaire (ex: cellules de Küppfer dans le foie, microglie cérébrale, ostéoclastes).

C. Aspects Phénotypiques

La lignée monocytaire est caractérisée par le marqueur CD14 (spécifique), ainsi que et . Les macrophages expriment et .

D. Fonctions

  • Immunité non spécifique : Cellules de veille, phagocytose des bactéries et particules (chimiotactisme, opsonisation, ingestion, digestion).
  • Immunité spécifique : Cellules Présentatrices d'Antigènes (CPA) () pour stimuler les lymphocytes et . Sécrétion d'interleukines (, ) et interféron (), jouant un rôle dans l'hypersensibilité retardée et le rejet de greffe.
  • Inflammation : Interviennent dans les réactions inflammatoires, libèrent des cytokines pro-inflammatoires.
  • Cicatrisation : Élimination des débris cellulaires et synthèse de facteurs de croissance.
  • Métabolisme : Recyclage du fer (destruction des globules rouges âgés, test de Perls), régulation de l'hématopoïèse et de l'hémostase.

III. Pathologies

  • Syndrome d'activation macrophagique : Hyperactivité des macrophages phagocytant d'autres cellules hématopoïétiques et sécrétant des molécules inflammatoires. Souvent lié aux lymphomes.
  • Leishmaniose : Parasitose où les leishmanies sont internalisées par les macrophages, rendant le diagnostic difficile.

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