Introduction à l'hématologie Flashcards
Définintion :
- Sang
- Plasma
- Serum
- Le sang est une suspension cellulaire dont la couleur rouge est due à la présence très majoritaire de globules rouges, ou hématies, riches en hémoglobine.
- Les cellules sont en suspension dans le plasma, un liquide complexe constitué d’eau, de sels minéraux et de molécules organiques.
- Après coagulation, le plasma dépourvu de fibrinogène constitue le sérum.
Embryogenèse du sang :
- Date d’apparition
- Localisation del a production en fonction du stade
- Le sang apparaît chez l’homme dès le 21eme jour de l’embryogenèse, en même temps que les premiers vaisseaux.
=> Il est produit dans l’AGM (aorte-gonades-mésonéphros) et le sac vitellin (origine mésodermique).
- Entre le deuxième et le septième mois de la vie, le foie et la rate prennent la relève.
- ce n’est que dans les deux derniers mois de la vie intra-utérine que la moelle osseuse devient le site prédominant de la formation du sang.
- Après la naissance, la moelle est le site exclusif de production sanguine.
=> Fiiggure 1.1 page 3
Modification de la moelle osseuse de l’enfant à l’adulte :
Progressivement, au cours de l’enfance, le tissu hématopoïétique des os longs est remplacé par du tissu adipeux,
=> avec pour conséquence chez l’adulte une localisation des trois quarts de la moelle osseuse hématopoïétique dans les os plats (bassin, sternum) et les vertèbres.
Il existe 2 type d’organes lymphoides :
- Centraux = NON FOLLICULAIRE
- moelle : tissu lymphoide diffus non folliculaire
- thymus
- Périphériques :
- ganglions lymphatiques,
- la rate,
- les agmydales,
- le tissu lymphoide cutané,
- le tissu lymphoide associé aux muqueuses (MALT)
Anatomie du thymus :
Le thymus a une structure non folliculaire, avec des lobules comprenant :
- une zone corticale, riche en thymocytes immatures (CD3+CD4+ CD8+),
- une zone médullaire dans laquelle les thymocytes sont des lymphocytes T matures CD3+ CD4+ OU CD3+ CD8+.
=> Ces cellules quittent ensuite le thymus par voie sanguine pour migrer vers les organes lymphoïdes périphériques.
Embryogenèse et évolution du thymus :
- Apparu dès la sixième semaine chez l’embryon
- le thymus diminue progressivement après la naissance,
- involue à partir de la puberté
- et persiste à l’état de traces jusqu’à 60 ans environ.
Résumé de la cascade hématopoietique :
=> Figgure 1.3 page 5
Anatomie des ganglions lymphatiques :
Il existe sous la capsule ganglionnaire un sinus dans la continuité des lymphatiques afférents.
Sous le sinus, le parenchyme ganglionnaire comprend successivement, de l’extérieur vers le centre :
- une zone corticale externe comprenant les follicules lymphoïdes (lymphocytes B) ;
- une zone paracorticale avec les lymphocytes T et les cellules dendritiques ;
- une zone médullaire pauvre en cellules.
Il existe 2 types de follicules ganglionnaires :
- les follicules primaires (non stimulés) : lymphocytes B au repos et cellules dendritiques ;
- les follicules secondaires (après stimulation antigénique), qui comprennent trois zones, de la périphérie vers le centre :
– le manteau, reste du follicule primaire ;
– le centre germinatif, avec :
- une zone sombre centroblastique (grandes cellules à noyau non clivé), siège de la prolifération lymphoïde et de la commutation isotypique ;
- une zone claire centrocytique (petites cellules à noyau clivé), siège de la sélection des lymphocytes par l’antigène, puis de leur différenciation en lymphocytes B mémoire et en plasmocytes.
Anatomie de la rate :
Elle comprend :
- la pulpe rouge majoritaire, constituée de sinus veineux et des cordons de Billroth,
- la pulpe blanche péri-artériolaire, constituée de manchons lymphoïdes (lymphocytes T) et de follicules lymphoïdes à leur périphérie.
- La zone marginale entourant les manchons lymphoïdes et les follicules est riche en lymphocytes et macrophages.
Il existe 2 grandes lignées sanguines :
- Lignée lymphoïde : lymphocytes B et T
- Lignée myéloïde : érythrocytes, plaquettes sanguines, polynucléaires et monocytes
=> Proviennent toutes les deux des cellules souches hématopoiétiques (CSH)
Roles des CSH (=cellules souches hématopoiétiques)
+ modification entre la phase embryologique et apres la naissance :
Les CSH assurent deux fonctions :
- leur propre renouvellement (ou autorenouvellement)
- et la production de cellules différenciées.
1) Au cours de l’embryogenèse, l’autorenouvellement prédominant est dit d’« expansion », avec une division cellulaire symétrique = une cellule souche produit deux cellules souches, permettant l’amplification du pool de cellules souches.
2) Après la naissance, l’autorenouvellement est dit « de maintien », avec une d_ivision cellulaire asymétrique_ produisant une cellule souche et un progéniteur qui s’engagera dans la différenciation cellulaire.
3 compartiments de la cascade hématopoiiétique :
- les progéniteurs hématopoïétiques = CSH (multipotente = précurseur lyphoide et myéloide), les plus matures (CFU-E, CFU-G, CFU-M, CFU-Meg)
- les précurseurs :
- les cellules différenciées :
Les CSH sont nombreuses dans la moelle et se répliquent beaucoup ?
= FAUX : Les cellules souches au sein des niches hématopoïétiques ne font que très peu de mitoses et sont très majoritairement dans un état de quiescence,
=> permettant de les protéger des effets délétères des traitements antimitotiques (chimiothérapies) utilisés à doses conventionnelles.
Marqueurs des progéniteurs :
Les progéniteurs expriment à leur surface la sialomucine CD34.
Les cellules CD34+ représentant environ 1 % des cellules mononucléées médullaires et l’absence d’expression de CD38 caractérise la fraction des progéniteurs les plus immatures (cellules CD34+ CD38−).
=> Les progéniteurs ne sont pas identifiables morphologiquement et leur quantification nécessite des techniques spécialisées de culture cellulaire.
La capacité d’autorenouvellement des progéniteurs dimiuent avec leur différenciiatiion ?
= VRAI : La capacité d’autorenouvellement des progéniteurs diminue avec leur maturation
- Par exemple :*
- cellule souche multipotente > cellule souche myéloïde > CFU-GEMM > CFU-GM > CFU-G*
2 caractéristiques des CSH utilisés en thérapie cellulaire (greffe) :
- elles résistent à la congélation à – 196 °C (azote liquide)
- elles sont capables de migrer dans la circulation sanguine, => ce qui permet de les collecter par cytaphérèse dans des voies veineuses périphériques (cellules souches périphériques).
Facteurs de différenciation terminale des cellules en fonction de leur lignée :
=> Ils sont indispensables à la fabrication des cellules matures de chaque lignée :
- l’érythropoïétine (EPO) pour la lignée érythroïde ;
- la thrombopoïétine (TPO) pour la lignée mégacaryocytaire ;
- le Granulocyte-Macrophage-Colony Stimulating Factor(GM-CSF) pour les lignées granuleuse et monocytaire ;
- le Granulocyte-Colony Stimulating Factor(G-CSF) pour la lignée granuleuse ;
- le Macrophage-Colony Stimulating Factor(M-CSF) pour la lignée monocytaire ;
- l’interleukine 5 (IL-5) pour la lignée éosinophile ;
- le Stem Cell Factor ou Kit ligand (SCF ou KL) pour la lignée basophile.
Caractéristiques des érythrocytes = globules rouge :
- Rang
- production quotidienne
- Durée de vie
- Déplacement
- Fonctioin
- Modification entre erythroblastes et erythrocytes
- Les érythrocytes sont les cellules les plus abondantes de la circulation sanguine.
- La production quotidienne est de 200 × 109 par jour,
- leur durée de vie est de 120 jours,
- ils effectuent un déplacement de près de 500 km dans la microcirculation.
- Ils ont pour fonction de transporter l’oxygène (O2) des poumons vers les tissus, et d’évacuer le dioxyde de carbone (CO2) en sens inverse.
- Au terme de l’érythropoïèse, les érythroblastes perdent leur noyau (énucléation) et deviennent des érythrocytes de forme biconcave, avec une grande capacité de déformation, pour circuler dans les capillaires.
Erythropoiese :
- Progéniteurs
- Précurseurs
- Nombre de cellule obtenue pour une CFU
- Modiification au cours de l’érythropoiese :
- Durée normale
- Progéniteurs = CFU-GEMM, les BFU-E et la CFU-E (
- Les précurseurs sont successivement le pro-érythroblaste et les érythroblastes basophiles (I et II) polychromatophiles et acidophiles. Après énucléation, il devient un réticulocyte (hématie jeune riche en ARN).
- Permet la production de seize réticulocytes à partir d’un pro-érythroblaste.
- Chaque division s’accompagne d’une diminution de la taille de la cellule et du rapport nucléocytoplasmique ainsi que d’une condensation de la chromatine.
+ Le caractère acidophile (orangé) du cytoplasme traduit la fabrication d’hémoglobine.
- L’érythropoïèse normale dure sept jours. Cette durée peut être diminuée en cas de besoins augmentés.
=> Fiigure 1.5 page 9
Définition + caractéristiques des réticulocytes :
- Définition
- localisiation
- Nombre et interet
Les réticulocytes correspondent au cytoplasme des érythroblastes acidophiles après expulsion du noyau :
- ils demeurent dans la moelle osseuse un à trois jours et un à deux jours dans le sang.
- leur nombre permet d’apprécier la production médullaire en globules rouges (valeur normale : 20–100 giga/l).
Définition des corps de Howell-Jolly
+ application :
Quelques hématies sortant de la moelle peuvent contenir un reliquat nucléaire (corps de Howell-Jolly) ou des grains de fer :
on ne les observe pas à l’état normal car elles sont éliminées en quelques minutes par les macrophages spléniques lors de leur passage dans la rate.
=> La présence de corps de Howell-Jolly visibles sur le frottis sanguin est constante en cas de splénectomie, ou fait suspecter une asplénie (le plus souvent fonctionnelle).
Lieu de production de l’EPO + physiologie :
L’EPO est principalement synthétisée par les cellules endothéliales péritubulaires du rein en réponse à une hypoxie tissulaire.
Facteurs stimulants l’érythropoiese :
+ application
- L’EPO : principal facteur de croissance hématopoïétique de l’érythropoïèse
- vitamines B9 (acide folique) et B12 : indispensables pour la synthèse d’ADN, elles le seront donc aussi dans les autres lignées de l’hématopoïèse.
- Le fer est lui aussi nécessaire, mais exclusivement pour l’érythropoïèse (synthèse de l’hème).
- La vitamine B6 est nécessaire pour la synthèse de l’hème, mais ses besoins sont très limités.
=> Compte tenu de ces éléments, une carence en vitamine B9 ou B12 diminuant le nombre de mitoses induit une anémie macrocytaire qui peut être associée à une thrombopénie et/ou une leucopénie (pancytopénie), et la régénération après supplémentation vitaminique ne sera visible qu’après quelques jours (crise réticulocytaire).
=> À l’inverse, une carence martiale diminuant la synthèse d’hémoglobine induit une anémie microcytaire sans autre cytopénie.
Caractéristiques du métabolisme du fer :
- Perte
- Apport : aliment riche en fer, ANC
- Absorption
- Métabolisme après abdorption
- Modification avec l’âge
- Les pertes dans les urines, les fèces, la sueur, les phanères et la desquamation cellulaire sont très faibles, de l’ordre de 1 mg par jour.
=> Elles sont physiologiquement majorées par les menstruations (2 à 3 mg par jour).
- Toute hémorragie provoque la perte d’hémoglobine et donc la perte de fer.
=> Les apports alimentaires doivent compenser les pertes. Par ordre décroissant, les aliments riches en fer héminique sont le boudin noir, le foie de veau, les huîtres, la viande rouge ; ceux riches en fer non héminique sont le vin rouge, les céréales, le cacao, les lentilles et les épinards.
- Le fer héminique est absorbé directement par la muqueuse intestinale, contrairement au fer non héminique qui doit être libéré des complexes protéiques, être ionisé, rencontrer des transporteurs et enfin arriver sur une muqueuse saine.
- Dans les pays développés, l’alimentation normale apporte 10 à 25 mg de fer dont seulement 10 à 20 % est absorbé, essentiellement au niveau du duodénum.
- Le fer alimentaire, réduit à l’état ferreux, est capté au pôle apical de l’entérocyte puis internalisé grâce à DMT1 (Divalent Metal Transporter 1). Il peut alors être stocké dans l’entérocyte sous forme de ferritine ou être relargué dans la circulation, au pôle basolatéral, grâce à la ferroportine.
- L’expression des transporteurs (DMT1 et ferroportine) dépend des stocks de fer intracellulaire.
- L’hepcidine, synthétisée par le foie, est l’hormone de régulation de l’absorption du fer ; elle agit sur la ferroportine pour inhiber le transport du fer, entraînant une diminution de son absorption et une augmentation de sa rétention dans les cellules macrophagiques.
- Dans le sang circulant, le fer est pris en charge au niveau sanguin par la transferrine (ou sidérophyline) qui le transporte jusqu’aux utilisateurs principaux, les érythroblastes, lesquels présentent un récepteur spécifique à la transferrine – le fer sérique n’est jamais libre dans le plasma.
- Il existe ensuite un circuit « presque » fermé entre les érythroblastes et les cellules macrophagiques : le pool érythroblastique consomme 25 à 30 mg de fer par jour pour la production des hématies qui, au terme de leur vie, sont phagocytées par des macrophages qui remettent ce fer à disposition des érythroblastes, avec toutefois une perte de 1 à 3 mg par jour qui doit être compensée par les apports alimentaires
- Plus les besoins sont grands, plus la transferrine livre rapidement le fer, et plus elle est donc désaturée, élevant ainsi le taux d’absorption, qui est au tiers de sa capacité à l’état physiologique. Ce phénomène est accru par une augmentation de la production de transferrine dans les carences martiales sévères. De plus, la synthèse de l’hepcidine diminue lorsque les besoins en fer augmentent. Il y a cependant, au niveau du pôle apical des cellules intestinales, peu de régulation de l’absorption, et celle-ci est limitée à 5–10 mg par jour maximum.
- Les besoins en fer sont augmentés au cours de la grossesse, atteignant 8 à 10 mg par jour, compensés par une augmentation de l’absorption intestinale et l’utilisation des réserves.
=> Figure 1.6 page 11
Réserves en fer de l’organisme :
- L’organisme contient 4 à 5 g de fer :
80 % sous forme héminique (hémoglobine, myoglobine, cytochromes, peroxydases et catalases)
20 % sous forme non héminique (ferritine, transferrine, hémosidérine).
=> Il est principalement réparti dans l’hémoglobine des hématies (10 ml de sang contiennent 5 mg de fer), et dans des réserves sous forme de ferritine, principalement dans les hépatocytes, les macrophages et les érythroblastes.
Les réserves macrophagiques de fer dans le foie, la rate et la moelle osseuse sont de 600 mg chez la femme à 1 200 mg chez l’homme, soit un tiers du fer présent dans les hématies. On en distingue deux types : une rapidement disponible, la ferritine, qui comprend jusqu’à 4 000 atomes de fer, et une plus lentement disponible, l’hémosidérine (gros grains dans le cytoplasme des macrophages et des érythroblastes, mis en évidence avec la réaction cytochimique de Perls).
Méthode d’exploration du métabolisme martial :
L’exploration clinique du métabolisme martial repose sur le dosage du fer sérique (11 μmol/l [femme] ou 12,5 μmol/l [homme], à 34 μmol/l), le dosage de la transferrine ou de la capacité totale de fixation (ou de saturation) de la transferrine (60 à 75 μmol/l), ou le dosage de la ferritine.
D’autres explorations (métabolisme du 59Fe, absorption digestive du fer) sont d’indications exceptionnelles.
Métabolisme de l’acide folique = acide ptéroyglutammique = vitamine B9 :
- Aliments riches en B9
- ANC
- Localisation de l’absorption
- Métabolsation après abdosption
- Transport dans le plasma
- Pertes
- reserves
- exploration
= une vitamine hydrosoluble thermolabile (résistant mal à la cuisson)
- Présente dans : les légumes verts, les céréales, le foie et les viandes.
- Les besoins à l’âge adulte sont de 400 μg par jour.
- L’absorption se fait dans l’intestin grêle, principalement dans le jéjunum.
- Après déconjugaison des folates en monoglutamates par les bactéries de la lumière intestinale, ceux-ci sont absorbés par un mécanisme actif, mais aussi passif (utile en cas de dose massive thérapeutique).
- Dans le plasma, les folates sont liés à des protéines (surtout l’albumine), sans protéine transporteuse spécifique. Les folates sont aussi présents en quantité abondante dans les érythrocytes.
- L’excrétion est principalement fécale (200 μg par jour) et très faiblement urinaire, et correspond à une perte quotidienne de 1 à 2 % des réserves (figure 1.7A).
- Ces réserves, réparties dans les tissus (10 à 15 mg, surtout dans le foie), sont faibles, épuisables en deux à quatre mois en cas de carence d’apport
- Les besoins sont augmentés en cas de grossesse (600 μg par jour), d’allaitement (500 μg par jour) et en cas de régénération médullaire importante. Ils sont plus faibles dans l’enfance, estimés de 50 à 300 μg par jour de la naissance à la puberté.
- L’exploration clinique du métabolisme des folates repose essentiellement sur le dosage des folates sériques (5 à 15 ng/ml).
=> Figure 1.7 page 12
Métabolisation de la vitamine B12 = cobalamines :
- Aliments riches en B12
- ANC
- Absorption
- Transport dans le sang
- Réserve
- Excrétion
- Exploration clinique
- . Absentes du règne végétal, elles sont présentes dans le foie, les viandes, laitages, œufs et poissons.
- Les besoins quotidiens de l’adulte sont de 3 μg par jour.
=> Ils sont largement couverts par une alimentation équilibrée, mais pas par un régime végétalien strict.
- Après libération des cobalamines alimentaires par hydrolyse peptique dans l’estomac, celles-ci sont conjuguées à une protéine transporteuse, le facteur intrinsèque (FI). C’est une glycoprotéine sécrétée par les cellules pariétales fundiques, qui se dimérise en fixant la vitamine B12 sur un site spécifique et qui assure son transport jusqu’à l’iléon terminal.La vitamine B12 est alors absorbée à ce niveau après fixation du complexe FI-vitamine B12 sur un récepteur spécifique, la cubuline, présent sur les cellules en brosse de la muqueuse.
- Dans le sang circulant, la vitamine B12 est fixée à des protéines transporteuses, les transcobalamines.
- La transcobalamine I (TC I) fixe 90 % de la vitamine B12 du plasma et a un taux de renouvellement lent (réserves).
- La transcobalamine II (TC II) est la plus importante sur le plan physiologique, constituant la seule source de vitamine B12 pour l’ensemble des cellules. Elle fixe une faible quantité de vitamine B12 et a un taux de renouvellement très rapide.
- Les réserves essentiellement hépatiques sont très importantes, permettant de répondre aux besoins pendant quatre ans en cas de carence.
- L’excrétion est biliaire et urinaire
- L’exploration clinique du métabolisme de la vitamine B12 repose essentiellement sur le dosage sérique de la vitamine B12 (200 à 400 pg/ml) et sur le dosage du FI dans le liquide gastrique avant et après stimulation (pentagastrine).
+ Le classique test d’absorption de la vitamine B12 radiomarquée, dit « de Schilling », n’est pratiquement plus réalisé.
=> Figure 1.7
Structure des hématies :
+ de sa membrane
+ composition du cytoplasme :
- L’hématie mature est un disque biconcave ayant un diamètre de 7,8 μm et une épaisseur de 1,7 μm.
- La structure de la membrane permet à l’hématie de se déformer pour traverser les plus petits capillaires (5 μm de diamètre) et de reprendre sa forme
=> À l’extérieur, il existe une couche riche en mucopolysaccharides contenant notamment les substances de groupes sanguins.
- Le cytoplasme a pour constituant essentiel l’hémoglobine (300 millions de molécules d’hémoglobine dans chaque globule rouge). On y trouve aussi des enzymes, du glucose et des ions (essentiellement K+).
Fonction de l’hémoglobine :
La fonction principale de l’hémoglobine est le transport de l’oxygène.
+ Elle sert aussi à transporter du monoxyde d’azote (NO) et une partie (environ 40 %) du gaz carbonique (CO2) des tissus aux poumons, celui-ci étant alors fixé sur des groupements aminés latéraux (carbhémoglobine ou carbaminohémoglobine) et non sur le fer comme l’oxygène
Composition de l’hémoglobine :
- poids moléculaire = 64 500
- l’hémoglobine est constituée de quatre chaînes de globine, identiques deux à deux (dénommées α et β, pour l’hémoglobine A : α2β2) et auxquelles sont ancrées quatre molécules d’hème.
La poche centrale entre les quatre sous-unités d’hémoglobine permet la fixation du 2,3-diphosphoglycérate (2,3-DPG) à l’état désoxygéné.
=> Cette molécule issue de la glycolyse régule l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène, avec libération du 2,3-DPG et contraction de la poche centrale au cours de la fixation de l’oxygène sur les molécules d’hème (« compétition » entre l’oxygène et le 2,3-DPG). L
=> Figure 1.9
Composition de la globine :
= La globine est un ensemble de quatre chaînes polypeptidiques de 141 acides aminés pour la chaîne α et 146 pour la chaîne β.
La structure tertiaire de chaque chaîne organise la « poche de l’hème » dans laquelle s’implante une molécule d’hème.
Défintiion de l’hème :
+ synthèse
L’hème est une molécule plane de porphyrine ayant une structure tétrapyrrolique avec, au centre, un atome de fer fixé sur quatre azotes des noyaux pyrrole.
L’atome de fer garde donc deux valences libres : une pour fixer l’oxygène et l’autre pour ancrer l’hème à la globine via une histidine.
L’hème résulte de l’incorporation de fer dans la protoporphyrine III.
Sa synthèse est effectuée dans les mitochondries des érythroblastes à partir de la glycine et de l’acide succinique, les constituants de base pour la synthèse de porphyrines.
=> Un déficit de la vitamine B6 est parfois associé à un défaut de synthèse de l’hème.
L’hème stimule la synthèse des chaînes de globine par des gènes localisés sur les chromosomes 16 (locus α comprenant le gène ζ et deux gènes α identiques) et 11(locus non-α comprenant les gènes ε, γ, δ et β dans cet ordre, avec deux gènes γ non identiques). Il existe une synchronisation de la synthèse des chaînes α et non-α, ainsi qu’une certaine coordination dans l’expression des gènes non-α (γ, δ et β).
=> En effet, la diminution d’activité de l’un d’eux, par exemple dans les β-thalassémies, est généralement associée à une augmentation de l’activité de l’un ou des deux autres
Variation de la composition de l’hémoglobine en fonction de l’âge :
- Chez l’embryon, on retrouve les hémoglobines Gowers (ζ2ε2 et α2ε2) et Portland (ζ2γ2).
- Chez le fœtus, l’hémoglobine fœtale est prédominante (hémoglobine F : α2γ2).
- Six mois après la naissance comme chez l’adulte, on retrouve concomitamment plusieurs types d’hémoglobine : 97 à 99 % d’hémoglobine A (α2β2), 1 à 3,5 % d’hémoglobine A2 (α2δ2) et des traces d’hémoglobine F ; il existe par ailleurs des constituants minoritaires, dont l’hémoglobine A1c correspondant à l’hémoglobine A glycosylée, dont le taux est augmenté au cours du diabète.
Objectifs du métabolisme erythrocytaire :
Le métabolisme des hématies a deux objectifs majeurs :
- fabriquer l’énergie nécessaire pour maintenir la forme biconcave en évitant l’hyperhydratation,
- et lutter contre l’oxydation, notamment du fer et de la globine.
=> Cette énergie est exclusivement fournie par la glycolyse intra-érythrocytaire.
Métabolisme erythrocytaire :
Le glucose est transformé en glucose-6-phosphate (par l’hexokinase) qui est catabolisé par deux voies métaboliques :
- la voie principale anaérobie (90 %), dite « voie d’Embden-Meyerhof », : permet la production des molécules d’ATP
- et la voie accessoire (10 %), dite « shunt des pentoses » : seule source de régénération du NADPH
=> Tout déficit en G6PD ou en pyruvate kinase, pourra être à l’origine d’une hémolyse.
=> Figure 1.11
