Fiche de révision : Cellules sanguines et hématopoïèse

📋 Plan du Cours

1. Composition et fonctions du sang
2. Principales cellules sanguines
3. Définition et sites de l’hématopoïèse
4. Fonctions et organisation médullaires
5. Cellules souches et progéniteurs
6. Stroma et niche hématopoïétique
7. Différenciation et facteurs de croissance
8. Lignages érythroïde et mégacaryocytaire
9. Lignages granulocytaire, monocytaire et lymphoïde

📖 1. Composition et fonctions du sang

🔑 Notions clés & Définitions

• Sang : Suspension de cellules sanguines dans le plasma, lequel contient de l’eau, des sels minéraux et des molécules organiques.

★ À maîtriser

• Après sédimentation ou centrifugation du sang, le plasma représente environ 55 % du volume, les globules rouges environ 45 %, et une fine couche leucocytaire se trouve à l’interface.

📌 Le plasma contient le fibrinogène, tandis que le sérum est la phase liquide obtenue après coagulation et dépourvue de fibrinogène.

• Le sang transporte notamment l’oxygène, le dioxyde de carbone, les nutriments, les déchets, les hormones, l’eau, les minéraux et les globules blancs, et participe à l’hémostase.

Compléments

• Chez l’adulte, le volume sanguin moyen est d’environ 5 litres et varie selon le sexe, le poids et la taille.

• La coagulation polymérise la fibrine et forme un caillot qui participe à l’arrêt d’un saignement lors d’une lésion vasculaire.

📖 2. Principales cellules sanguines

🔑 Notions clés & Définitions

• Globule rouge : Cellule anucléée du lignage érythroïde, en forme de disque biconcave de 7 à 8 μm, dont l’hémoglobine transporte l’oxygène et une partie du dioxyde de carbone.
• Plaquette : Élément sanguin anucléé du lignage mégacaryocytaire qui participe à l’hémostase primaire en formant le clou plaquettaire.

📝 Points essentiels

• Les trois types de polynucléaires se distinguent par leurs fonctions principales :

  • Polynucléaires neutrophiles : première défense antibactérienne
  • Polynucléaires éosinophiles : défense antiparasitaire
  • Polynucléaires basophiles : réactions immuno-allergiques

• Les monocytes quittent transitoirement le sang pour pénétrer dans les tissus et se différencier en macrophages ou en cellules dendritiques.

📌 Les lymphocytes T et B participent à l’immunité adaptative, tandis que les lymphocytes NK relèvent de l’immunité innée immédiate et détruisent des cellules infectées sans reconnaissance spécifique directe de l’agent infectieux.

💡 Astuce mémo

PN = défense rapide ; lymphocytes = réponse spécialisée

📖 3. Définition et sites de l’hématopoïèse

🔑 Notions clés & Définitions

• Hématopoïèse : Processus régulé par lequel l’ensemble des cellules hématopoïétiques est produit tout au long de la vie à partir de cellules souches hématopoïétiques.

★ À maîtriser

• 🔄 Les sites de l’hématopoïèse se succèdent ainsi :

  1. Région para-aortique
  2. Foie
  3. Rate
  4. Moelle osseuse

• À partir du sixième mois de gestation et tout au long de la vie, la moelle osseuse produit les cellules myéloïdes et les lymphocytes B matures ainsi que les précurseurs lymphoïdes T et NK.

Compléments

📌 Une résurgence de l’hématopoïèse hépatique ou splénique chez l’adulte entraîne une hépatomégalie ou une splénomégalie et peut révéler une hémopathie maligne.

💡 Astuce mémo

Endothélium → foie → rate → moelle

📖 4. Fonctions et organisation médullaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Diapédèse : Migration trans-endothéliale par laquelle les cellules hématopoïétiques matures traversent temporairement les cellules endothéliales des sinus médullaires pour rejoindre le sang.

★ À maîtriser

• La moelle osseuse contient environ huit fois plus de polynucléaires que le sang circulant et constitue ainsi un réservoir rapidement mobilisable lors d’une infection.

• La moelle osseuse assure plusieurs fonctions :

  • Production des cellules hématopoïétiques
  • Stockage de cellules hématopoïétiques
  • Stockage du fer et des lipides
  • Destruction des cellules hématopoïétiques sénescentes

Compléments

• Chez l’adulte, la moelle rouge se trouve notamment dans les os plats, les extrémités des os longs et le rachis.

📖 5. Cellules souches et progéniteurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule souche hématopoïétique : Cellule multipotente capable de produire tous les lignages hématopoïétiques et de s’auto-renouveler.

★ À maîtriser

• Chez l’adulte, les cellules souches hématopoïétiques sont localisées dans la moelle osseuse et représentent moins de 1 % des cellules médullaires.

• Le SCF est indispensable au maintien des cellules souches hématopoïétiques, la thrombopoïétine favorise leur survie et la mégacaryopoïèse, et les interleukines IL-3 et IL-6 agissent en synergie sur leur différenciation.

Compléments

• L’expérience de Till et McCulloch, réalisée dans les années 1960, a montré que la greffe de cellules médullaires à une souris irradiée pouvait restaurer son tissu hématopoïétique grâce à la formation de colonies spléniques.

💡 Astuce mémo

Cellule souche = auto-renouvellement ; progéniteur = différenciation engagée

📖 6. Stroma et niche hématopoïétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Stroma médullaire : Tissu de soutien qui régule la prolifération, la différenciation, la survie et la mobilité des cellules hématopoïétiques grâce à ses cellules, ses facteurs et sa matrice extracellulaire.

★ À maîtriser

• Les cellules souches mésenchymateuses sont les précurseurs des :

  • Fibroblastes
  • Chondrocytes
  • Adipocytes
  • Ostéoblastes

• Les fibroblastes produisent notamment :

  • SCF
  • IL-3
  • IL-6
  • G-CSF
  • GM-CSF
  • TGFβ
  • SDF-1

Compléments

• La matrice extracellulaire comprend notamment :
  • Collagène
  • Fibronectine
  • Laminine
  • Protéoglycanes

📌 L’abondance des adipocytes médullaires est inversement proportionnelle à la richesse de la moelle en cellules hématopoïétiques et augmente avec l’âge.

💡 Astuce mémo

Stroma et facteurs de croissance → maintien et régulation de l’hématopoïèse

📖 7. Différenciation et facteurs de croissance

📝 Points essentiels

📌 Les récepteurs à activité tyrosine kinase activent directement une cascade intracellulaire comme Ras/MAPK, tandis que les récepteurs sans activité tyrosine kinase recrutent des kinases JAK qui phosphorylent des facteurs de transcription STAT.

• Dans la moelle osseuse, la lignée granulocytaire représente 50 à 70 % des cellules, la lignée érythroïde 10 à 30 % et la lignée lymphoïde 5 à 25 %.

• La différenciation terminale des lignages hématopoïétiques se déroule dans la moelle osseuse, sauf la maturation terminale des lymphocytes T qui a lieu dans le thymus.

📖 8. Lignages érythroïde et mégacaryocytaire

📝 Points essentiels

• L’érythropoïèse dure environ 7 jours et conduit de progéniteurs érythroïdes à des érythroblastes, puis à un réticulocyte après expulsion du noyau et enfin à une hématie après perte des ARN résiduels.

• Le réticulocyte rejoint la circulation après 1 à 2 jours, tandis que l’hématie vit environ 120 jours dans le sang.

📌 Une baisse de la pression partielle en oxygène stimule les cellules endothéliales péritubulaires rénales à sécréter l’érythropoïétine, qui favorise la prolifération et la survie des érythroblastes.

📌 La synthèse des globules rouges dépend du fer, des folates et de la vitamine B12, tandis que les hormones thyroïdiennes et les androgènes stimulent également l’érythropoïèse.

• Les mégacaryocytes augmentent de taille au cours de leur différenciation puis libèrent les plaquettes par fragmentation de leur cytoplasme sans traverser l’endothélium sinusoïdal.

💡 Astuce mémo

Érythroblaste → réticulocyte → hématie ; mégacaryocyte → plaquettes

📖 9. Lignages granulocytaire, monocytaire et lymphoïde

★ À maîtriser

• Le GM-CSF stimule la granulopoïèse et la monocytopoïèse, tandis que le G-CSF stimule spécifiquement la différenciation et la prolifération granulocytaires.

• La différenciation monocytaire dépend principalement du GM-CSF, de FLT3-L et du M-CSF, puis les monocytes deviennent des macrophages ou des cellules dendritiques dans les tissus.

📌 La lymphopoïèse B se déroule dans la moelle osseuse, tandis que la lymphopoïèse T débute dans la moelle osseuse et s’achève dans le thymus.

Compléments

📌 À forte dose, le G-CSF mobilise dans le sang les progéniteurs et les cellules souches hématopoïétiques, ce qui permet leur collecte chez un donneur avant une greffe.

• Au cours de la granulopoïèse, cinq stades morphologiquement distincts se succèdent, avec maturation des granulations et condensation de la chromatine en lobes nucléaires.

📊 Tableaux de synthèse

Fonctions des principales cellules sanguines