Différentes anomalies retrouvées dans chaque lignée des cellules sanguines 

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Hématopoïèse définitive

A partir du 4ème mois de la vie intra-utérine, c’est le stade médullaire qui coïncide avec le développement des ébauches osseuses où les cellules souches se différencient en éléments myéloïdes. L’hématopoïèse médullaire devient prépondérante à partir du 6ème mois de la vie intra-utérine et elle est exclusive dès la naissance. Des conditions pathologiques peuvent conduire à une reprise d’une hématopoïèse extra-médullaire [5].

Déroulement de l’hématopoïèse

L’hématopoïèse se déroule dans 4 compartiments.

Compartiment des cellules souches hématopoïétiques (CSH)

Dans la moelle osseuse, les hémangioblastes se différencient d’une part en angioblastes puis en cellules endothéliales, et d’autre part en CSH.
Les CSH se classent en 2 catégories, les LT-CSH (« Long Term » ou de longue durée) présentant les marqueurs CD133, CD34, CD 38 qui, en se différenciant, donnent les ST-CSH(« Short Term » ou de courte durée) présentant les marqueurs CD133, CD34 et sont dépourvus du marqueur CD 38.
Les CSH ont trois propriétés : l’autorenouvèlement c’est-à-dire la capacité d’assurer leur propre renouvellement au long terme (caractéristique de toutes les cellules souches), la totipotence ou leur capacité de se différencier dans toutes les lignées hématopoïétiques et leur différenciation engagée dans une lignée cellulaire en réponse à un signal de l’organisme (irréversible)[5].

Compartiment des progéniteurs

Les ST-CSH se différencient en un progéniteur multipotent. Le progéniteur multipotent se différencie en 2 types de progéniteurs primitifs : progéniteur commun myéloïde et progéniteur commun lymphoïde [5].
Le progéniteur commun myéloïde, également appelé CFU-GEMM (ColonyForming Unit – Granulocyte – Erythroblaste – Megakaryocyte – Monocyte), se différencie en progéniteur commun granulocytaire monocytaire (CFU –GM ou GMP), et en progéniteur commun mégacaryocytaire érythroblastique (MEP ou Megakaryocyte Erythroid Progenitor) qui pourront produire des progéniteurs tardifs ou différenciés (CFU-M, CFU-G, BFU-E ou BFU-Mk). Les progéniteurs tardifs ne donnent naissance qu’à une lignée cellulaire [5].
Le progéniteur commun lymphoïde se différencie en progéniteur des cellules T/NK, en progéniteur des cellules B et en progéniteur des cellules dendritiques [4, 5].
Dans l’érythropoïèse et la mégacaryopoïèse, la différenciation du MEP donne naissance à des BFU (soit E soit Mk) puis respectivement à des CFU-E ou –Mk. Les BFU (BurstForming Unit) diffèrent des CFU par leur aspect « éclaté » en culture in vitro [5].

Compartiment des précurseurs

Les produits de différenciation des progéniteurs tardifs donnent les cellules sanguines identifiables morphologiquement. Ce sont les lymphoblastes, les érythroblastes, les monoblastes, les myéloblastes, et les mégacaryoblastes. Cette différenciation est spécifique et donne naissance à une seule lignée cellulaire [5].

Compartiment des cellules sanguines matures

Les précurseurs vont subir des modifications telles que la diminution de la taille, la diminution du rapport nucléo-cytoplasmique, la disparition de nucléole, la condensation de la chromatine pour aboutir à la formation des cellules sanguines matures fonctionnelles qui sont les hématies, les leucocytes et les plaquettes [5].

Myélopoïèse

Dans la myélopoïèse, les progéniteurs myéloïdes se différencient ensuite pour donner les érythrocytes, les granulocytes, les monocytes et les thrombocytes [6].

Erythropoïèse

C’est l’ensemble de phénomènes qui aboutissent à la production et à la libération dans le sang des formes matures érythroïdes ou hématies à partir des CSH [5, 7]. Dans la moelle osseuse, les CSH se différencient en progéniteurs multipotents CFU-GEMM.
Ensuite les progéniteurs multipotents se différencient en progéniteurs bipotents MEP qui se différencient en progéniteurs tardifs qui sont les BFU-E et les CFU-E [7].
Puis les progéniteurs tardifs se différencient en précurseurs érythroblastiques qui sont les proérythroblastes, les érythroblastes basophiles, les érythroblastes polychromatophiles et les érythroblastes acidophiles. Au stade d’érythroblastes acidophiles, la quantité d’ARN diminue progressivement et la synthèse d’hémoglobine augmente puis les cellules expulsent leur noyau laissant des granules ou des filaments d’ARN, c’est le stade de réticulocytes ou hématies jeunes qui passent dans la circulation sanguine. Dans le sang, les réticulocytes subissent encore quelques modifications de taille et de volume en 3 jours ainsi que la perte de ses ribosomes et mitochondries pour donner naissance à des hématies matures. Un proérythroblaste subit 4 à 5 divisions pour devenir des hématies avec une phase mitotique qui dure 5 à 6 jours. La durée de vie d’une hématie est de 120 jours. [5, 7]

Granulopïèse

C’est l’ensemble des phénomènes qui aboutissent à la production et à la libération dans le sang des formes matures granulocytaires, les polynucléaires à partir d’une cellule souche myéloïde. Dans la moelle, les CSH se différencient en progéniteurs multipotents CFU-GEMM puis en CFU-G (plus spécifique) pour devenir ensuite des précurseurs granulocytaires qui sont les myéloblastes, les promyélocytes, les myélocytes et les métamyélocytes. Ensuite, les précurseurs se différencient en granulocytes matures qui sont les polynucléaires neutrophiles, les polynucléaires éosinophiles et les polynucléaires basophiles [5,8].
Dans le sang, les polynucléaires se répartissent en deux groupes : le pool circulant et le pool marginal constitué par les polynucléaires qui s’accolent à la paroi de l’endothélium vasculaire. L’importance de ce pool marginal est sa capacité d’être facilement mobilisé en cas de besoin (stress, infection, inflammation ou encore en cas de traitement par la cortisone). Un myéloblaste subit 4 divisions mitotiques avant de donner des polynucléaires. La demi-vie d’un polynucléaire est de 24 heures, leur demi-vie tissulaire est de 7 jours [5,8].

Monocytopoïèse

C’est l’ensemble des phénomènes qui aboutissent à la production et à la libération dans le sang des formes matures, les monocytes à partir des CS myeloïdes [5].
Dans la moelle, les CSH se différencient pour donner des progéniteurs mulipotents communs CFU-GEMM, ensuite des progéniteurs bipotents MEP et CFU-GM [5].
Puis les CFU-GM se différencient en progéniteurs tardifs spécifiques CFU-M et enfin en précurseurs ; monoblaste et promonocyte [5].
Le devenir de précurseurs monoblastiques est les monocytes et les macrophages qui peuvent se trouver dans le sang, dans la moelle et dans des différents tissus [5].
La durée de la différenciation de CFU-GM au monocyte est d’environ 5 à 7 jours [5].

Mégacaryopoïèse

C’est l’ensemble des phénomènes qui aboutissent à la production et à la libération dans le sang des formes matures, les plaquettes à partir d’une cellule souche myéloïde [5, 9].
Dans la moelle, la mégacaryopoièse s’effectue selon deux phases : la phase proliférative et la phase endomitotique[5].

Phase proliférative

Les CSH se différencient en progéniteurs multipotents CFU-GEMM ensuite en progéniteurs bipotents MEP. Ces derniers se différencient en progéniteurs précoces BFU-MK puis en progéniteurs tardifs CFU-MK [5, 9-11]

Phase endomitotique

L’ADN se réplique sans division cytoplasmique avec passage de 2N à 64N. Pendant cette phase, des gènes pour la synthèse des glycoprotéines, du cytosquelette d’actine/myosine, des microtubules, du vWF (facteur de VonWillebrand) sont exprimés.
Les précurseurs sont produits après ces 2 phases, ce sont le promégacaryoblaste, le mégacaryoblaste, le mégacaryocyte basophile, le mégacaryocyte granuleux, le mégacaryocyte mature. Ce dernier émet des prolongements cytoplasmiques qui vont passer à travers la paroi des sinusoïdes médullaires.
La fragmentation des prolongements cytoplasmiques dans la circulation générale donne des plaquettes.
La durée totale de la megacaryopoièse est d’environ 8 jours et la demi-vie d’une plaquette est de 7 à 10 jours [5, 9-11]. Lymphopoïèse
C’est l’ensemble des phénomènes qui aboutissent à la production et à la libération dans le sang des formes matures, les lymphocytes à partir d’une cellule souche lymphoïde [5, 6].La lymphopoïèse comprend 2 aspects : la lymphopoïèse B et la lymphopoïèse T.

Lymphopoïèse B

Les CSH se différencient en progéniteurs communs lymphoïdes, ensuite en progéniteurs lymphoïdes B sous l’action de SCF et IL-3 puis en cellules précurseurs B (BCP). Les BCP se différencient en quatre stades en présence de d’IL-7 et IL-4[5, 12]. Le premier stade est le stade B1 ou pro-B qui présente à sa surface les marqueurs CD19, CD22, CD79b, ensuite le stade B2 ou pré-B qui présente en plus le marqueur CD10, puis le stade B3 ou cellule B immatures et enfin le stade B4 ou cellule B matures qui présente à sa surface des immunoglobulines [13].

Lymphopoïèse T

Les CSH se différencient en progéniteurs communs lymphoïdes qui vont migrer vers le thymus où ils suivent 3 étapes de différenciation.
– La première étape est la prolifération de prothymocytes ou thymocytes corticaux dans la zone corticale du thymus. A ce stade, ces cellules présentent des CD3 intracytoplasmiques, elles sont également appelées double négatives CD4- et CD8- et elles expriment transitoirement les marqueurs CD44 puis CD25.
– La deuxième étape est l’évolution des prothymocytes en préthymocytes ou thymocytes communs double positives à cause de la co-expression à leur surface des marqueurs CD4 et CD8.
– La troisième étape, c’est la sélection thymique. Les pré-thymocytes interagissent avec les CMH I et II pour devenir des thymocytes matures qui présentent à leur surface soit le CD4 soit le CD8. Les thymocytes matures se localisent dans la région médullaire du thymus [13, 14].

Origine de cellules NK

Les cellules NK dérivent de la lymphopoïèse. Les CSH se différencient en progéniteur commun lymphoïde, ensuite en précurseur NK et enfin en cellules NK [5].

Composition du sang

Le sang est un organe liquide qui circule dans tout le corps humain. Il représente 10/13ème du poids total du corps humains. Il se compose de 55% de plasma et 45% de cellules [15,16].

Eléments figurés

Les cellules sanguines se répartissent en 3 catégories : les globules rouges ou hématies, les globules blancs et les plaquettes [17].

Globules rouges

Ce sont des cellules biconcaves colorées en rouge par une protéine appelée Hémoglobine qu’elles contiennent. Elles mesurent environs 8µm de diamètre et sont dépourvues de noyau. Leur taux dans le sang varie en fonction du genre, de l’âge et de l’état physiologique : 4,5 à 6,5 T/L chez l’homme et 3,5 à5,6 T/L chez la femme. Leur durée de vie est de 120 jours [15, 17].
Le principal rôle de l’hématie est le transport de l’oxygène des poumons vers les tissus et l’élimination du gaz carbonique des tissus vers les poumons via l’hémoglobine.
La numération de la lignée érythrocytaire fournit des informations sur la capacité de l’organisme à transmettre de l’oxygène aux cellules. Les autres paramètres biologiques renseignant sur les caractéristiques de la lignée rouge sont le taux d’hémoglobine, l’hématocrite qui est le volume occupe par les globules rouges par rapport au sang total et les constantes érythrocytaires [15, 17]. Les constantes érythrocytaires sont représentées par le volume globulaire moyen (VGM) des hématies ; la teneur corpusculaire moyenne en hémoglobine (TCMH), c’est-à-dire la quantité moyenne d’hémoglobine contenue dans une hématie ; la concentration corpusculaire moyenne en hémoglobine (CCMH), c’est-à-dire la quantité moyenne d’hémoglobine contenue dans un litre d’hématies [15, 17].
Enfin, en association à la numération érythrocytaire, il est possible d’évaluer le taux de réticulocytes qui sont des hématies jeunes circulant dans le sang témoignant de la capacité de la moelle à produire des hématies [17].

Leucocytes

Les leucocytes sont des cellules nucléées avec des morphologies et fonctions très variables. Leurs taux sanguin se situe entre 4 à 10 G/L chez l’adulte. Ils sont repartis en 3 catégories :
Les polynucléaires ou granulocytes, parmi lesquels se distinguent les polynucléaires neutrophiles, qui jouent un rôle important dans l’immunité et la défense de l’organisme contre les bactéries; les polynucléaires éosinophiles, dont le nombre peut augmenter en réponse à certaines infections parasitaires ou en cas d’allergie, et les polynucléaires basophiles qui participent à certaines réactions allergiques et interviennent dans la sécrétion de cytokines. Leur taux sanguin chez l’adulte varie entre 2 à 6 G/L (40 à 75%) pour les neutrophiles, < 0,5 G/L (1 à 6%) pour les éosinophiles et 0 à 1,1G/L (0 à 1%) pour les basophiles [16-18].
Les lymphocytes ont un rôle principal dans la réaction immunitaire. On distingue les lymphocytes B et les lymphocytes T (les T cytotoxiques CD8+, les T auxiliaires CD4+, et les T suppresseurs). Leur taux sanguin chez l’adulte varie entre 1,5 à 4 G/L ou 20 à 45% [16-18].
Les monocytes jouent un rôle dans la présentation de l’antigène et interviennent dans la phagocytose. Leur taux sanguin est de 0,1 à1G/L (2 à 10%). Leurs variantes tissulaires sont constituées par les macrophages [16-18].

Plaquettes

Les plaquettes sont des unités granuleuses mesurant de 1 à 4 µm. Leur taux sanguin est de 150 à 500 G/L. La lignée plaquettaire intervient essentiellement dans la coagulation sanguine notamment dans la formation de clou plaquettaire [17].

Plasma

Il représente la phase liquide du sang qui constitue environ 55% du volume sanguin total et 5% environ du volume des liquides de l’organisme.
Le plasma est constitué de 90% d’eau et de 10% d’éléments ayant des grandes fonctions dans de nombreux processus physiologiques tels que les protéines de transport ; les protéines de défense immunitaire ; les protéines de l’hémostase ; les nutriments ; les hormones ; les enzymes et les marqueurs tumoraux [16]

Hémogramme ou NFS (Numération Formule Sanguine)

Définition

L’hémogramme est un examen biologique qui permet d’évaluer la quantité et la qualité des 3 lignées sanguines : les hématies ou globules rouges ou encore érythrocytes, les leucocytes ou globules blancs, et les plaquettes.
C’est un examen permettant de dépister, d’explorer et d’assurer le suivi de la plupart des anomalies des lignées sanguines [19]

Phase pré-analytique

Les indications de l’hémogramme sont nombreuses :
– L’hémogramme est indiqué devant toute pathologie et il est systématique dans de nombreuses situations comme le bilan pré-thérapeutique et bilan préopératoire [19]
– Une NFS est pratiquée devant des signes évoquant une diminution d’une ou plusieurs lignées sanguines : syndrome anémique (pâleur, anoxie…), syndrome hémorragique aigu (purpura, épistaxis, ecchymoses, hématomes anormaux…), syndrome infectieux inexpliqué, persistant, récidivant ou grave, adénopathies chroniques, etc. Elle est, par ailleurs, prescrite lors d’une altération de l’état général (asthénie prolongée, anorexie, amaigrissement, fièvre persistante, douleurs osseuses, etc.) [19].
– Elle est aussi pratiquée face à des signes évoquant une augmentation d’une ou plusieurs lignées sanguines : érythrose cutanée, thromboses artérielles ou veineuses, syndrome tumoral (adénopathies, splénomégalie, etc.) [19].
– Enfin, la numération plaquettes est prescrite pour la surveillance de la coagulation et le dépistage d’un risque hémorragique ou thrombotique [19]. Selon la norme NF EN ISO 15189, les conditions pré-analytiques pour chaque
échantillon sont les suivantes :
– Le prélèvement se fait sur les veines superficielles à l’aide d’un système sous vide sur une veine non perfusée. [20].
– Le tube utilisé est le tube EDTA. Utilisé depuis plus de 40 ans en hématologie, l’acide éthylène diamine tétra acétique (EDTA) sous forme de sel di- ou tripotassique (K2 ou K3 EDTA) est l’anticoagulant de référence pour le comptage et l’étude qualitative des cellules sanguines. Le K2 EDTA est recommandé par l’International council for standardization in hematology (ICSH) comme par le National committee for clinical laboratory standards (NCCLS) aux États-Unis [20-27].
– La vérification de la présence de caillot ou des micro-caillots est indispensable. Seuls les caillots suffisamment volumineux sont visibles ; les micro-caillots, écueils des micro-prélèvements en particulier, sont indétectables en macroscopie [20].
– Il peut exister des amas de fibrine sur le frottis au microscope. La constatation de tels amas fibrineux, peut constituer un motif de rejet du prélèvement [21].
– Le remplissage doit permettre d’atteindre la concentration recommandée en anticoagulant K2EDTA (1,50 ± 0,25 mg/ml de sang). Le tube ne doit pas être trop rempli, un volume d’air représentant au moins 20 % du volume du tube doit rester pour faciliter à la fois le mélange sang/EDTA au moment du prélèvement (bonne anticoagulation) et l’homogénéisation du prélèvement avant le passage sur le compteur [21]
– La durée entre le prélèvement et l’analyse doit être moins de 2 heures car l’EDTA peut entrainer des modifications cellulaires sur les 3 lignées sanguines. Les polynucléaires neutrophiles et les monocytes sont les
éléments les plus sensibles à la présence de l’EDTA. Les modifications morphologiques apparaissent dès 2 heures après le prélèvement (vacuolisation des cellules) et s’accentuent avec la durée de conservation (perte des ponts entre les lobes des polynucléaires, effacement des contours cytoplasmiques). Les effets sont d’autant plus marqués et rapides que la concentration en EDTA est élevée (remplissage incomplet du tube). Ils affectent aussi bien la détermination automatique que manuelle de la formule sanguine. Enfin, des cas d’agglutination leucocytaire induite par l’EDTA responsables de « fausses » leucopénies ont été rapportés. L’EDTA peut induire une agglutination des plaquettes [28-30].

Phase analytique

L’hémogramme peut être réalisé par deux méthodes : manuelle et automatisée.

Hémogramme manuel

Numération des cellules sanguines

Avant les années 1960, le concept de développement de l’automate pour hémogramme n’a pas encore eu lieu. A l’époque toutes les numérations (hématies, leucocytes et plaquettes) ont été faites par méthode manuelle. Jusqu’à aujourd’hui, malgré les avancées de la technologie, cette méthode manuelle reste toujours la méthode de référence en matière de numération formule sanguine. [28]
L’hémogramme manuel consiste à la numération des éléments figurés du sang contenus dans un volume de sang à une dilution connue à l’aide d’un hématimètre qui est une cellule de verre de 1mm3 de volume. (Cf. Description et utilisation d’un hématimètre Annexe 1, Annexe 2 et Annexe 3) [29-38].

Formule leucocytaire

La formule leucocytaire est une analyse à la fois quantitative et qualitative. Elle consiste à compter les 5 populations des leucocytes en proportion et en valeur absolue (les polynucléaires neutrophiles, les polynucléaires éosinophiles, les polynucléaires basophiles, les lymphocytes et les monocytes) et à rechercher des cellules anormales.
La différenciation des 5 types des leucocytes par méthode manuelle consiste à réaliser un frottis sanguin, coloré par MGG et examiné au microscope optique [39].

Hémogramme automatique

Effectuer un hémogramme automatisé consiste à analyser les caractéristiques des cellules circulantes du sang périphérique puis à les quantifier. Il peut conduire, lorsqu’il est anormal, à diagnostiquer des pathologies hématologiques malignes ou non. Il comprend dans tous les cas des données quantitatives qui étaient obtenues autrefois par des techniques manuelles longues, fastidieuses et peu reproductibles. Il s’agit des paramètres érythrocytaires : nombre d’hématies ou globules rouges (GR), taux d’hémoglobine (Hb), hématocrite (HTC), volume globulaire moyen (VGM), teneur corpusculaire en hémoglobine (TCMH), concentration corpusculaire moyenne en hémoglobine (CCMH) du nombre des leucocytes ou globules blancs (GB) du nombre des plaquettes (Pl) [28, 40].
Depuis 1960, des automates de plus en plus performants ont été mis au point. Ce sont des cytomètres en flux qui utilisent différentes méthodes physiques et chimiques pour caractériser puis décompter les éléments du sang. Ils permettent d’effectuer une formule leucocytaire complète incluant les polynucléaires neutrophiles (PN), éosinophiles (PE), basophiles (PB), lymphocytes (Ly) et monocytes (Mo) et, pour certains, la numération des réticulocytes.
La diffusion des automates dans les laboratoires d’analyse a permis d’améliorer la reproductibilité et la précision des mesures sous réserve d’un calibrage et d’un suivi rigoureux des instruments. Néanmoins, ces techniques automatisées ont des limites et des causes d’erreur, et il appartient au biologiste de poser l’indication de contrôles manuels dans certaines circonstances [28].
Pour la numération des hématies, des leucocytes et des plaquettes, il utilise la méthode d’impédancemétrie avec le principe COULTER, Certains automates sont également programmés pour calculer les différents indices érythrocytaires et plaquettaires. Pour la différenciation des cinq populations des leucocytes, il utilise la méthode de diffraction laser combinée avec méthode colorimétrique et cytométrie en flux [28].
Les résultats attendus à partir de l’hémogramme conduisent vers 2 situations soit des maladies du sang soit des pathologies qui ont un impact sur le sang.

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : RAPPELS
I. HEMATOPOIESE
1. Généralités
1.1. Définition
1.2. Siège de l’hématopoïèse
2. Myélopoïèse
2.1. Erythropoïèse
2.2. Granulopïèse
2.3. Monocytopoïèse
2.4. Mégacaryopoïèse
3. Lymphopoïèse
3.1. Lymphopoïèse B
3.2. Lymphopoïèse T
3.3. Origine de cellules NK
II. Composition du sang
1. Eléments figurés
1.1. Globules rouges
1.2. Leucocytes
1.3. Plaquettes
2. Plasma
III. Hémogramme
1. Définition
2. Phase pré-analytique
3. Phase analytique
DEUXIEME PARTIE : METHODES ET RESULTATS
I. METHODES
1. Méthodologie
1.1. Cadre de l’étude
1.2. Caractéristique de l’étude
1.3. Variables étudiées
1.4. Exploitation des données
1.5. Limite de l’étude
1.6. Considérations éthiques
1.7. Analyse biologique
2. Matériels
2.1. Automate Mindray BC 5300
2.3. Compteur électronique des cellules
2.4. Agitateur rotatif Coulter
2.5. Autres
II. RESULTATS
1. Critères de choix de la population
2. Répartition de la population d’étude selon l’âge des patients
3. Résultats des examens microscopiques
5. Différentes anomalies retrouvées dans chaque lignée des cellules sanguines
5.1. Anomalies rencontrées dans la lignée leucocytaire
5.2. Anomalies rencontrées dans la lignée mégacaryocytaire
TROISIEME PARTIE : DISCUSSION
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES

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