Les globules blancs : synthèse et fonctions
45 cartesLe 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.
45 cartes
Quelle est l'enzyme principale responsable de la lutte anti-infectieuse présente dans les granulations primaires des neutrophiles ?
Myéloperoxydase (MPO)
MPO
La myéloperoxydase (MPO) est une enzyme clé présente dans les granulations primaires des neutrophiles, jouant un rôle essentiel dans la destruction des agents infectieux.
Quelle interleukine est spécifique et indispensable à la synthèse des polynucléaires éosinophiles ?
IL-5
L'interleukine 5 (IL-5) est le facteur spécifique et indispensable à la synthèse des polynucléaires éosinophiles (PNE).
Dans le diagnostic de la leishmaniose, où doit-on spécifiquement chercher les leishmanies ?
Dans les macrophages (par ponction de moelle osseuse)
Dans le cas de la leishmaniose, les leishmanies sont des parasites qui s'internalisent dans les macrophages. La recherche se fait donc dans ces cellules, souvent via une ponction de moelle osseuse, ce qui rend le diagnostic difficile.
Quelle est la protéine majeure des granulations éosinophiles, et quels sont ses effets secondaires potentiels sur l'organisme ?
Protéine basique majeure (MBP) ; effets toxiques sur les tissus pulmonaires et cardiaques
La protéine basique majeure (MBP) est la protéine prédominante des granulations éosinophiles et est toxique pour les tissus de l'hôte, pouvant causer des dommages pulmonaires et cardiaques.
Quel est le pourcentage de polynucléaires neutrophiles parmi les leucocytes du sang chez l'adulte ?
50 à 70%
Les polynucléaires neutrophiles constituent la majorité des leucocytes dans le sang des adultes, représentant généralement entre 50% et 70% de ces cellules.
Quel est le marqueur spécifique de la lignée monocytaire facilitant son identification phénotypique ?
CD14
Le CD14 est un marqueur spécifique de la lignée monocytaire, présent sur les monocytes et les macrophages.
Combien de temps un polynucléaire neutrophile (PNN) passe-t-il environ dans le sang avant de migrer vers les tissus ?
Environ 8 heures
Les polynucléaires neutrophiles passent peu de temps dans le sang, environ 8 heures, avant de migrer vers les tissus où ils exercent leurs fonctions immunitaires.
Quelle interleukine est spécifique et indispensable à la synthèse des polynucléaires basophiles ?
IL-4
L'IL-4 est une interleukine spécifique et indispensable à la synthèse des polynucléaires basophiles (PNB). Ligand de haute affinité, elle agit sur la cellule souche hématopoïétique et les progéniteurs, permettant la différenciation terminale des PNB.
Quelles sont les trois substances principales libérées lors de la dégranulation des polynucléaires basophiles et des mastocytes en cas de phénomène allergique ?
Histamine, Héparine, PAF (Facteur d'activation des plaquettes)
Histamine, Héparine, Leucotriènes
Les polynucléaires basophiles et les mastocytes libèrent de l'histamine, de l'héparine et du PAF (ou leucotriènes) lors de réactions allergiques. Ces substances provoquent une inflammation et une constriction des voies aériennes.
Quelle enzyme, caractéristique des mastocytes, est utilisée pour refléter leur quantité sérique ?
Tryptase
La tryptase est une enzyme retrouvée dans les granules des mastocytes. Son taux sérique est utilisé pour évaluer la quantité de mastocytes dans l'organisme, notamment en cas de mastocytose.
Quelle est la caractéristique principale des granulations des polynucléaires basophiles qui empêche de voir le nombre de lobes du noyau ?
Les granulations volumineuses, bleu-foncée et métachromatiques des polynucléaires basophiles.
Les granulations des polynucléaires basophiles sont si grosses et denses qu'elles masquent le noyau, rendant difficile la visualisation de ses lobes.
Quels sont les trois facteurs chimio-attractants capables d'induire une migration des PNN ?
Produits d'origine bactérienne (toxines)
Médiateurs sériques (fraction du complément, complexe Ag-Ac)
Facteurs produits par d'autres cellules (interleukines, chimiokines)
Les facteurs chimio-attractants qui induisent la migration des PNN sont d'origine bactérienne, sérique ou produits par d'autres cellules impliquées dans la défense de l'organisme.
Sous quelle forme les macrophages peuvent-ils être mis en évidence dans la moelle osseuse pour le recyclage du fer ?
En tant que macrophages, présents dans la moelle osseuse, et contenant des amas de ferritine issus de la dégradation des globules rouges.
Les macrophages dans la moelle osseuse sont responsables du recyclage du fer à partir des globules rouges âgés et peuvent être identifiés par la présence d'amas de ferritine.
Qu'est-ce qu'un syndrome d'activation macrophagique et avec quelles pathologies y est-il souvent associé ?
Un syndrome d'activation macrophagique (SAM) est une réaction inflammatoire systémique grave causée par une hyperactivité des macrophages. Ces cellules activées phagocytent de manière excessive les cellules hématopoïétiques (globules rouges, globules blancs, plaquettes), entraînant une cytopénie. Elles sécrètent également de grandes quantités de cytokines pro-inflammatoires, provoquant une réponse inflammatoire généralisée. Ce syndrome est souvent associé à des lymphomes, mais peut aussi survenir dans d'autres contextes infectieux ou inflammatoires.
Le syndrome d'activation macrophagique (SAM) se caractérise par une hyperactivité des macrophages qui phagocytent les cellules sanguines et libèrent des médiateurs inflammatoires. Il est fréquemment observé chez les patients atteints de lymphomes.
Quel est le rôle principal des monocytes et des macrophages en tant que cellules présentatrices d'antigènes (CPA) dans l'immunité spécifique ?
Les monocytes et macrophages, en tant que cellules présentatrices d'antigènes (CPA), jouent un rôle crucial dans l'immunité spécifique en capturant, traitant et présentant les antigènes aux lymphocytes T aux côtés des molécules du CMH de classe II. Cela conduit à l'activation des lymphocytes T helper (CD4+) et B, initiant ainsi une réponse immunitaire ciblée, y compris la production d'anticorps.
Les monocytes et macrophages sont des CPA qui présentent des antigènes aux lymphocytes T helper via le CMH de classe II, déclenchant une réponse immunitaire spécifique.
Quelles sont les premières cellules de la lignée granulopoïétique visibles sur un myélogramme ?
Les premières cellules de la lignée granulopoïétique visibles sur un myélogramme sont les myéloblastes et les promyélocytes.
Quelle enzyme contenue dans les granulations primaires différencie un myéloblaste d'un lymphoblaste ?
La myélopéroxydase (MPO), une enzyme des granulations primaires, différencie le myéloblaste du lymphoblaste.
Quelle est la principale fonction des polynucléaires éosinophiles ?
Principale fonction : lutte antiparasitaire et rôle dans les phénomènes allergiques et inflammatoires.
Quelle est la taille caractéristique d'un monocyte dans le sang circulant ?
Les monocytes ont une taille de 15 à 20 μm, ce qui en fait la plus grande cellule du sang circulant.
Quel est l'antigène panleucocytaire exprimé par tous les leucocytes ?
Le CD45 est l'antigène panleucocytaire exprimé par tous les leucocytes.
Quel pourcentage des cellules de la moelle osseuse représente la lignée granuleuse neutrophile ?
La lignée granuleuse neutrophile représente 50 à 70% des cellules de la moelle osseuse.
Quelle est la valeur normale des polynucléaires neutrophiles chez l'adulte ?
Chez l'adulte, la valeur normale des polynucléaires neutrophiles est de 1,5 à 7 Giga/L.
Quel marqueur phénotypique est caractéristique de la lignée monocytaire ?
Le marqueur CD14 est spécifique de la lignée monocytaire. Les monocytes et macrophages l'expriment.
Où se déroule la granulopoïèse, le processus de synthèse des polynucléaires ?
La granulopoïèse se déroule dans la moelle osseuse.
Quels sont les trois principaux types de polynucléaires différenciables par leurs granulations ?
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).
Quel marqueur disparaît au stade promyélocyte et est spécifique de la cellule souche hématopoïétique ?
Le CD34 disparaît au stade promyélocyte et est spécifique de la cellule souche hématopoïétique.
Quel est le pourcentage de polynucléaires neutrophiles parmi les leucocytes sanguins ?
Les polynucléaires neutrophiles représentent 60 à 70% des leucocytes sanguins.
Quel est le progéniteur myéloïde commun le plus immature ?
Le progéniteur myéloïde commun le plus immature est le CFU-GEMM.
Quelle est la définition des cellules matures dans le contexte des globules blancs ?
Cellules ayant terminé leur différenciation et présentes dans le sang circulant. Elles exercent leur fonction dans les tissus.
Quel facteur est spécifique et indispensable à la synthèse des polynucléaires éosinophiles ?
L'IL-5 est le facteur de croissance spécifique et indispensable à la synthèse des polynucléaires éosinophiles.
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Quels sont les facteurs de croissance qui agissent sur les stades précoces de l'hématopoïèse, comme le GM-CSF ?
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.
Quelles sont les fonctions de base des polynucléaires basophiles et mastocytes ?
Les polynucléaires basophiles et les mastocytes libèrent de l'histamine et de l'héparine, jouant un rôle dans les réactions allergiques et anaphylactiques.
Quel est le rôle des macrophages dans le métabolisme du fer ?
Les macrophages recyclent le fer en détruisant l'hémoglobine des hématies âgées. Ils sont une cellule majeure du métabolisme du fer.
Quelle interleukine est majeure pour la différenciation des polynucléaires éosinophiles ?
L'interleukine 5 (IL-5) est majeure pour la différenciation des polynucléaires éosinophiles.
Combien de temps dure l'étape de maturation du polynucléaire avant sa mise en circulation ?
L'étape de maturation des polynucléaires dure 5 à 7 jours.
Comment les polynucléaires neutrophiles migrent-ils dans les tissus ?
Les polynucléaires neutrophiles migrent dans les tissus par migration spontanée ou par chimiotactisme, passant à travers la barrière endothéliale en plusieurs étapes.
Quelle protéine, toxique pour l'organisme mais indispensable à la défense antiparasitaire, compose 50% des granulations des polynucléaires éosinophiles ?
La protéine basique majeure (MBP), toxique pour l'organisme mais essentielle à la défense antiparasitaire, compose 50% des granulations des polynucléaires éosinophiles.
Quels sont les rôles des monocytes/macrophages dans l'immunité non spécifique ?
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).
Quelle est la principale source d'histamine sanguine et tissulaire ?
Les polynucléaires basophiles et les mastocytes sont la principale source d'histamine sanguine et tissulaire.
Quelle est la localisation des granulopoïèses éosinophile, basophile et des mastocytes ?
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.
Quelles sont les étapes successives de l'endocytose par un polynucléaire ?
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.
Décrivez la répartition temporaire des polynucléaires neutrophiles dans la moelle osseuse, le sang et les tissus.
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.
Quelle est la caractéristique principale du myéloblaste en cytologie sanguine ?
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).
Quelle est la principale enzyme des granulations primaires des polynucléaires neutrophiles, responsable de la lutte anti-infectieuse ?
La principale enzyme est la myélopéroxydase (MPO), présente dans les granulations primaires.
Quel est le devenir d'un polynucléaire neutrophile après la digestion du matériel ingéré ?
Après la digestion, le polynucléaire neutrophile meurt rapidement et est éliminé par les monocytes et macrophages.
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Fiche de révision
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 .
- 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.
- 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).
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.
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).
- 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.
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.
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.
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%.
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.
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 :
- Rolling sur les cellules endothéliales (impliquant les sélectines).
- Adhésion forte aux cellules endothéliales (récepteurs glycoprotéiques).
- 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 :
- Reconnaissance.
- Adhésion.
- Ingestion (formation du phagosome).
- Dégranulation (fusion du phagosome avec les lysosomes pour former un phagolysosome).
- 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.
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.
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.
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.
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