La moelle osseuse et l'hématopoïèse normales Flashcards
Quelles sont les cellules du sang produites par la moelle osseuse? (4)
- les érythrocytes (érythropoïèse)
- les polynucléaires neutrophiles, éosinophiles et basophiles (granulopoïèse)
- les monocytes (monocytopoïèse)
- les plaquettes (thrombocytopoïèse).
*** la moelle produit aussi des précurseurs lymphoïdes destinés à peupler les organes lymphatiques périphériques (ganglions, rate, thymus) qui eux-mêmes produisent par la suite la majorité des lymphocytes circulants. ***
Comment les différentes cellules sanguines disparaissent-elles du sang?
- Globules rouges : vieillissement
- Mocoytes et granulocytes : utilisation
- Plaquettes : vieillissement et utilisation
*** Afin de maintenir l’équilibre, la quantité de cellules de chaque catégorie qui doit être produite à chaque jour est fonction du nombre de cellules circulantes et de leur durée de vie respective. L’hématopoïèse et ses diverses composantes possèdent également la faculté de s’adapter à des variations importantes des besoins de production. En cas de besoins accrus, des mécanismes efficaces de régulation peuvent multiplier la production des cellules sanguines par un facteur de 7 ou 8 fois la normale. ***
Quelle est la durée de vie des différentes composantes du sang?
- Érythrocytes : 120 jours,
- plaquettes : 10 jours
- Monocytes : 2 à 3 jours
- Polynucléaires neutrophiles : 6 à 15 heures environ.
Quelle est la production quotidienne de cellules sanguines chez l’adulte normal?
- Gobules rouges : environ 200 milliards
- Polynucléaires neutrophiles : 25 à 100 milliards
- Plaquettes : approximativement 100 à 150 milliards.
Ces chiffres démontrent que le renouvellement cellulaire du tissu sanguin est considérable.
Dans quelle partie de l”os retrouve-t-on la moelle osseuse?
Sous l’os cortical qui le recouvre, l‘os spongieux est formé d’un réseau tridimensionnel de lamelles osseuses qui constituent des logettes à l’intérieur desquelles se retrouve la moelle osseuse.
L’aspect macroscopique de la moelle osseuse est rouge lorsqu’elle est le siège d’une hématopoïèse normale, et jaune (adipeux) lorsqu’il s’agit essentiellement d’une moelle aplasique ou au repos.
Chez l’adulte, la moelle hématopoïétique rouge se retrouve uniquement dans les os plats du squelette axial tandis les os longs des membres ne renferment que de la moelle adipeuse. Chez le jeune enfant, les os longs contiennent également du tissu hématopoïétique (moelle rouge).
Décrire les 5 structures histologiques de la moelle osseuse
1) Tissu noble
Est constitué par l’ensemble des cellules hématopoïétiques. Celles-ci sont disposées en cordons cellulaires et occupent entre 50 et 70 % de l’espace médullaire total chez l’adulte; ce pourcentage diminue progressivement avec l’âge;
2) Adipocytes
Ils occupent la majeure partie de l’espace médullaire restant (30 à 50% chez l’adulte normal);
3) Quelques follicules lymphoïdes
4) Capillaires sinusoïdes
Les capillaires ont une parois très mince permettant aisément le passage éventuel des cellules hématopoïétiques matures vers la circulation veineuse générale. Les capillaires sinusoïdes délimitent les cordons de cellules hématopoïétiques.
5) Trame conjonctive
Supporte les autres structures ci-dessus. Elle est fait faite de cellules nourricières et de soutien (micro-environnement), de collagène et de fibres de réticuline. On retrouve également dans la moelle quelques fibres nerveuses sensitives; il n’y a pas de circulation lymphatique dans la moelle osseuse.
Quelles sont les structures histologiques formant la moelle jaune? (3)
La moelle jaune, inactive, est constituée uniquement de :
- adipocytes
- vaisseaux
- trame conjonctive.
En cas de besoins particuliers, même chez l’adulte, elle conserve la capacité de se transformer en moelle hématopoïétique active.
Quels sont les compartiments cellulaires dans lesquels les cellules hématopoïétiques se répartissent?
Bien que dispersées dans la moelle osseuse, les cellules hématopoïétiques se répartissent en plusieurs compartiments fonctionnels.
1) Compartiment des cellules souches pluripotentes
Cellules à l’origine de toutes les autres cellules de l’hématopoïèse et de la lymphopoïèse. Les cellules souches donnent naissance aux cellules plus différenciées, et démarrent tous les processus cellulaires et médullaires de l’hématopoïèse. Elles constituent donc le capital cellulaire indispensable qui maintient constamment l’hématopoïèse et la capacité hématopoïétique de l’organisme durant toute la vie.
2) Compartiment des progéniteurs multipotents et unipotents
3) Compartiment des précurseurs morphologiquement identifiables de chacune des lignées hématopoïétiques.
Quelle est la morphologie des cellules souches et progénitrices?
Elles ne possèdent pas de caractère morphologique distinctif. Elles ressemblent aux petits lymphocytes à noyau condensé; on ne peut donc pas les identifier au microscope.
Quelles sont les 2 fonctions des cellules souches et progénitrices?
1) Différenciation
Elles ont la propriété de pouvoir se différencier lorsqu’elles subissent une activation appropriée, et
2) Repeupler
Elles ont la propriété de pouvoir repeupler leur propre compartiment en se multipliant, les cellules-filles générées étant des cellules identiques à la cellule-mère. Cette capacité d’auto-renouvellement est principalement l’apanage des cellules souches pluripotentes et multipotentes..
Quelles sont les 4 lignées formées par les cellules précurseurs?
Les précurseurs sont reconnaissables au microscope, ayant acquis des caractères morphologiques distinctifs.
Ces cellules se regroupent en trois compartiments principaux, où elles constituent des lignées cellulaires : on entend par lignée cellulaire l’ensemble des cellules morphologiquement reconnaissables qui se succèdent à partir du premier précurseur identifiable jusqu’à la cellule sanguine finale d’un type donné.
On parlera donc des lignées :
- érythropoïétique
- granulopoïétique
- monocytopoïétique
- thrombocytopoïétique.
Quels sont les 3 principaux processus cellulaires de l’hématopoïèse
1) La différenciation
Seules les cellules souches et les progéniteurs peuvent se différencier.
On entend par différenciation le processus au cours duquel une cellule devient différente par l’acquisition de propriétés fonctionnelles ou morphologiques qu’elle ne possédait qu’en puissance jusque-là. Une cellule capable de se différencier a une potentialité plus grande que la cellule différenciée (ou semi-différenciée) à laquelle elle donne naissance. Cette perte de potentialité est due à la répression de gènes au cours de la différenciation. Ce processus se fait à sens unique, une cellule différenciée ne pouvant pas se dédifférencier.
2) La prolifération
C’est la multiplication cellulaire par mitose répétée ou endomitose. Elle se produit dans le compartiment des cellules souches, des progéniteurs et aussi dans celui de cellules différenciées, mais seulement jusqu’à des stades intermédiaires de leur maturation : au-delà de ces stades, le noyau n’est plus capable d’accomplir le cycle de la division cellulaire.
Du point de vue quantitatif cependant, la multiplication cellulaire se fait principalement dans les compartiments de cellules différenciées.
3) La maturation
C’est le processus par lequel le noyau et le cytoplasme des cellules différenciées se transforment progressivement pour aboutir aux propriétés morphologiques et fonctionnelles de la cellule à terme.
Par exemple, la maturation dans la lignée érythropoïétique comporte la synthèse progressive d’hémoglobine dans le cytoplasme, et la condensation de la chromatine nucléaire suivie de l’expulsion du noyau.
La maturation se produit uniquement au sein des compartiments de cellules différenciées, et va de la cellule la plus jeune d’une lignée jusqu’à la cellule mûre.
Décrire la différenciation des progéniteurs multipotents vs progéniteurs unipotents
Les progéniteurs multipotents se différencient en progéniteurs unipotents, ne retenant désormais qu’une seule possibilité de différenciation ultérieure. La différenciation des progéniteurs multipotents n’a donc pas de traduction morphologique, mais seulement fonctionnelle.
Lorsqu’un progéniteur unipotent se différencie, il acquiert les caractères morphologiques de la première cellule reconnaissable dans la lignée cellulaire à laquelle il donne naissance (exemple un myéloblaste ou un pro-érythroblaste).
Décrire les 2 processus médullaire de l’hématopoïèse
Les processus médullaires complètent les phénomènes cellulaires.
1) Mise en réserve des cellules parvenues à maturité dans la moelle osseuse. Cela vaut principalement pour la lignée granulocytaire, et dans une certaine mesure pour les plaquettes.
2) Libération dans le sang des éléments médullaires mûrs. Ce processus est influencé par des mécanismes de régulation.
Décrire la dynamique et la régulation de l’hématopoîèse
En temps normal, ce sont les compartiments de progéniteurs unipotents qui approvisionnent constamment les compartiments de cellules différenciées qui leur correspondent. Ils fournissent à chacun les premiers précurseurs identifiables, et ceux-ci vont proliférer, accomplissant trois à cinq divisions cellulaires, de telle sorte que chaque «ancêtre», d’une lignée cellulaire donnera naissance à 8 à 32 cellules filles. Tandis que ces divisions cellulaires se succèdent, chacune des cellules mère ou fille poursuit le processus de maturation. La maturation se complétera pendant quelques jours une fois que les divisions cellulaires auront cessé.
Lorsqu’un progéniteur unipotent a donné naissance à un précurseur différencié, il crée un vide qui est comblé principalement par la multiplication d’autres progéniteurs unipotents du même compartiment. La différenciation et la prolifération des progéniteurs unipotents sont influencées par des facteurs de croîssance solubles, l’érythropoïétine, par exemple, étant le facteur affectant les progéniteurs de l’érythropoïèse.
Lorsque la différenciation cellulaire est très augmentée, le compartiment de progéniteurs unipotents concerné reçoit du renfort du compartiment des progéniteurs multipotents afin d’assurer le repeuplement complet du réservoir de cellules unipotentes : il se produit alors une différenciation des progéniteurs multipotents en progéniteurs unipotents.
Les progéniteurs multipotents et, ultimement, le compartiment des cellules souches, constituent donc le réservoir ultime et vital qui permet le maintien constant de la capacité hématopoïétique de l’organisme. Cette arrière-garde cellulaire est protégée des influences externes qui pourraient conduire à l’épuisement du capital de progéniteurs. Ils réagissent essentiellement à des facteurs locaux qui influencent leur nombre, et dans les conditions normales, une petite fraction seulement est en prolifération active.
Les progéniteurs unipotents ont la capacité de répondre à des substances stimulatrices appelées «poïétines» par un rythme de prolifération accru. Une fraction beaucoup plus grande des progéniteurs unipotents est en prolifération active à l’état normal.
Résumer les étapes de l’hématopoïèse
À quel moment débute et termine l’érythropoïèse?
Elle débute par la différenciation d’une cellule souche unipotente « érythroïde », et se termine après 5 à 6 jours par la production des réticulocytes qui, après un temps de maturation médullaire, sont libérés dans le sang.
Quelles sont les stades morphologiques de la lignée érythropoïétique? (6)
Comprend l’ensemble des cellules qui se succèdent depuis le premier élément reconnaissable jusqu’aux globules rouges, soit :
- pro-érythroblaste
- érythroblaste basophile
- érythroblaste polychromatophile
- érythroblaste acidophile
- réticulocyte
- érythrocyte.
Les érythroblastes de morphologie normale sont aussi appelés normoblastes.
Décrire la maturation de la lignée érythropoïétique
La maturation comporte des modifications morphologiques du noyau et du cytoplasme.
- Le noyau voit la chromatine se condenser progressivement.
- D’abord capable de mitoses, la cellule perd cette propriété lorsque l’érythroblaste est parvenu au stade acidophile.
- Ultérieurement, le noyau devient pycnotique et il est expulsé.
- Le cytoplasme des érythroblastes est spécialisé, dès le pro-érythroblaste, dans la synthèse et l’accumulation de l’hémoglobine. La basophilie du cytoplasme du pro-érythroblaste est due à la grande quantité d’ARN et de polyribosomes qui constituent l’usine de synthèse d’hémoglobine : très peu abondante au début, celle-ci remplit bientôt la plus grande partie de la cellule, qui conséquemment devient progressivement acidophile.
- Tous les organites disparaîtront éventuellement du cytoplasme. Au stade du réticulocyte, il ne subsiste dans le cytoplasme que des vestiges qui constituent ce qu’on appelle la substance granulo-filamenteuse : ribosomes, mitochondries, et résidus d’ARN.
- La synthèse de l’hémoglobine est encore active au stade du réticulocyte : elle aura cessé dans l’érythrocyte.
Quelle est la durée de la maturation de la lignée érythropoïétique ?
Au terme de l’érythropoïèse, le réticulocyte séjournera 24 à 48 heures dans la moelle, pour y compléter sa maturation. Puis, il passe en circulation, et la rate se chargera d’effectuer son remodelage final : après 24 heures dans le sang, le réticulocyte est devenu un érythrocyte «adulte»
Décrire la prolifération de l’érythropoïèse
Le pro-érythroblaste, né de la différenciation d’un progéniteur unipotent nommé CFU-E (colony forming unit), se divise, et les deux cellules filles feront de même, pour un total de trois à cinq «générations» soit 8 à 32 cellules filles issues d’un pro-érythroblaste. Cette phase de prolifération dure normalement de trois à quatre jours, (mais peut être raccourcie lors d’une stimulation érythropoïétique importante).
L’importance quantitative de la production quotidienne de globules rouges est largement attribuable à la prolifération des érythroblastes, plutôt qu’à celle des cellules souches qui leur donnent naissance.
Quelle substance assure la régulation de l’érythropoïèse?
La régulation de l’érythropoïèse est assurée par une boucle de rétroaction biologique dont la substance-pivot est un facteur de croissance appelé l’érythropoïétine (Epo).
Cette glycoprotéine est élaborée principalement au rein par les cellules juxtaglomérulaires en réponse aux changements de la pression partielle tissulaire en oxygène. Une proportion minime d’Epo serait aussi produite par le foie, mais son rôle physiologique demeure douteux.
Qu’est-ce qui augmente ou diminue la synthèse de l’érythropoïétine?
La synthèse de l’érythropoïétine est stimulée par la diminution de la pression partielle en oxygène dans les tissus (essentiellement dans les reins), et elle est déprimée par l’hyperoxygénation et l’augmentation du volume globulaire circulant, lors de transfusions par exemple.
Quels sont les effets (4) de l’érythropoïétine?
1) Stimuler la prolifération des progéniteurs unipotents aptes à donner naissance à un pro-érythroblaste : elle raccourcirait la durée de G1, réduisant ainsi le temps de génération cellulaire;
2) Provoquer la différenciation des progéniteurs unipotents en pro-érythroblaste;
3) Accélérer la maturation des érythroblastes, en accroissant le taux de synthèse de l’hémoglobine;
4) Accélérer le passage des réticulocytes dans le sang circulant.
Par toutes ces actions, l’érythropoïétine travaille à rétablir une masse érythrocytaire plus importante et capable d’assurer une meilleure oxygénation des tissus. La moelle osseuse normale peut augmenter sa production érythropoïétique jusqu’à un maximum d’environ 7 ou 8 fois son taux de base.
Quels sont les stades morphologiques de la lignée granulopoïétique? (5)
Les précurseurs des polynucléaires neutrophiles, éosinophiles ou basophiles comprennent successivement :
- le myéloblaste
- le promyélocyte
- le myélocyte
- le métamyélocyte
- le bâtonnet (juvénile ou «stab»).
La cellule terminale dans la lignée granulopoïétique est le polynucléaire.
Quels sont les stades morphologiques de la lignée monocytopoïétique ?
Les monocytes sont issus de la même lignée cellulaire en réponse à un signal hormonal différent. Leur morphologie se distingue de celle des futurs granulocytes à partir du stade de myéloblaste.
Décrire la maturation de la lignée granulopoïétique
Le processus de maturation se déroule d’un bout à l’autre de la lignée granulopoïétique.
- Il se caractérise par les phénomènes suivants : le noyau voit sa taille diminuer progressivement, sa chromatine se condenser, et les nucléoles disparaître.
- À partir, du stade du métamyélocyte, le noyau amorce sa lobulation, qui se poursuit jusqu’à la forme multisegmentée du polynucléaire, mot qui signifie noyaux à plusieurs lobes ou segments, et non pas «plusieurs noyaux».
- Le cytoplasme, très basophile dans le myéloblaste, va perdre progressivement cette basophilie pour devenir incolore ou très légèrement rosé.
- Au stade du myéloblaste et du promyélocyte apparaissent les granulations primaires, azurophiles, teintées en rouge par le colorant de May-Grünwald-Giemsa.
- Au stade du myélocyte, (sauf dans les futurs monocytes) les granulations secondaires apparaissent : elles sont soit neutrophiles, pour les polynucléaires du même nom, ou éosinophiles ou basophiles, pour les autres catégories de polynucléaires.
À l’état normal, tous les éléments de la lignée restent dans la moelle sauf le polynucléaire et un petit nombre de bâtonnets (1 à 3 % de la formule leucocytaire) qui passent dans le sang.
Comment se fait la prolifération de la thrombocytopoïèse
Par endomitose
L’endomitose est la particularité distinctive des mégacaryocytes. Les cellules se multiplient sans se diviser, c’est-à-dire que le cycle mitotique débute normalement, avec le doublement de la quantité de chromatine nucléaire et l’augmentation correspondante du volume cytoplasmique. Cependant, il ne se produit pas de division cellulaire donnant naissance à deux cellules filles, de telle sorte qu’au terme de cette endomitose, le noyau a doublé sa taille et sa teneur en ADN est passée de 2 n à 4 n. Ce cycle se répète, si bien que la cellule atteint jusqu’à 32 n et même 64 n de chromatine.
La polyploïdie croissante est responsable du gigantisme du mégacaryocyte.
Les endomitoses ne se produisent plus au-delà du mégacaryocyte basophile. La masse de cytoplasme qui correspond à 2 n de chromatine nucléaire donnerait naissance à quelque 150 à 200 plaquettes. Ainsi, les mégacaryocytes mûrs, qui ont en moyenne 16 n ou 32 n de chromatine, donneront naissance à quelque 2000 à 3000 plaquettes de 10 femtolitres chacune en moyenne. «Le géant de la moelle osseuse a accouché des nains du sang»
Décrire l’aspiration de moelle et le myélogramme
Lorsque la moelle est prélevée par simple aspiration, on obtient tout au plus quelques gouttes de sang riches en cellules médullaires. La fine structure histologique de la moelle est brisée par l’aspiration et les cellules obtenues sont alors étalées au hasard sur des lames de verre, puis colorées comme un frottis sanguin.
L’observation au microscope a pour but d’apprécier la morphologie individuelle de chaque précurseur hématopoïétique identifié et les proportions respectives des cellules provenant de chacune des lignées de l’hématopoïèse. Compte tenu de la précision recherchée, on fera un décompte de 200 à 500 cellules nucléées de la moelle osseuse, et les résultats de ce myélogramme sont présentés en pourcentage
Quelles sont les conséquences de la carence en vitamine B12?
Une carence en vitamine B12 conduit à une synthèse déficiente de l’ADN, par défaut de régénération des tétrahydrofolates, avec conséquemment une insuffisance de l’hématopoïèse et du renouvellement des épithéliums.
De plus, la carence en vitamine B12 peut conduire à des lésions neurologiques que l’on attribue aux perturbations du métabolisme du méthylmalonyl coenzyme A.
Comment se fait l’absorption de l’acide folique?
Le jéjunum proximal est le principal site d’absorption des folates. Il existe dans la muqueuse jéjunale des enzymes qui scindent les polyglutamates alimentaires en monoglutamates. Cette étape est importante pour l’absorption des folates.
Comment le fer est-il réparti dans l’organisme? (4)
L’organisme humain adulte contient 3 à 4 grammes de fer en moyenne.
1) Le fer de l’hémoglobine correspond à quelque 66 % du fer total de l’organisme.
2) Dans les composés contenant des molécules d’hème : ce sont la myoglobine surtout, et aussi les cytochromes, les peroxydases et les catalases, qui correspondent à quelque 5 % du fer total de l’organisme.
Le fer de ces derniers composés n’est pas disponible pour le cycle d’utilisation du fer dans la synthèse de l’hémoglobine.
3) Macromolécules qui ne contiennent pas l’hème : ce sont essentiellement des protéines de stockage du fer, soit la ferritine et l’hémosidérine (correspond au reste du fer, soit 25 à 30 %). Les réserves de fer de l’organisme équivalent à 0,6 à 1,5 grammes.
5) Le fer lié à la transferrine : le fer hémoglobinique et le fer des réserves sont reliés par un mécanisme de transport constitué essentiellement par une protéine retrouvée dans le plasma, appelée la transferrine. Le fer lié à la transferrine ne correspond qu’à 0,1 % du fer total de l’organisme.
