Rita CREIDY Assistant associé en hématologie CHU du Kremlin Bicêtre

1. HEMATOLOGIE IFSI CHARLEFOIS Hématopoïèse Anémies Purpura thrombopénique immunologique Rita CREIDY Assistant associé en hématologie CHU du Kremlin Bicêtre

2. HEMATOPOIESE Rita CREIDY, Décembre 2007

3. HEMATOPOIESE 1- Introduction - Mécanismes assurant la production et le renouvellement régulé des cellules sanguines - Cellules sanguines : éléments fonctionnels très différenciés, terminant une lignée - Durée de vie courte : GR 120 j, Plt 7 à 10 jours, PN 2 à 6 jours - Concentration sanguine = cste, équilibre entre production et disparition - Hématopoïèse : production permanente et très importante GR 250. 109 /jour, Plt 150. 109 /jour, PN 100. 109 /jour Rita CREIDY, Décembre 2007

4. HEMATOPOIESE 2- Lieux de l’hématopoïèse - fœtale : sac vitellin (tissu conjonctif mésoblastique) jusqu’au 2ieme mois, puis foie et rate fœtaux jusqu’au 6ieme mois, pendant qu’à partir du 4ième mois s’installe l’hématopoïèse médullaire osseuse - adulte : moelle osseuse limitée aux os courts, os plats, tête des os longs crâne 20%, Thorax (sternum, côtes, vertèbres, clavicules,omoplates) 30%, rachis lombaire et ceinture pelvienne (sacrum, os iliaques) 40%, fémur 10% Masse des cellules de MO: 4 à 5% poids corporel Rq: lors de pathologies cancéreuses et leucémiques, une reprise d’activité hématopoïétique du foie et de la rate peut être observée : vicariance ou métaplasie myéloïde Rita CREIDY, Décembre 2007

5. HEMATOPOIESE 3- Tissu Médullaire hématopoïétique - Tissu d’origine conjonctive très spécialisé, situé entre des lamelles d’os spongieux, séparé de l’os par l’endoste, très richement vascularisé, dont les cellules matures s’échappent par un mécanisme actif par des sinus veineux - Les cellules hématopoïétiques sont disposées dans une trame de tissu de soutien conjonctif (collagène, protéoglycannes, fibronectine, laminine..) Microenvironnement médullaire ou stroma, composé par fibroblastes, cellules endothéliales, macrophages, adipocytes, ostéoblastes… Il influence la survie, la multiplication, la différenciation des cellules hématopoïétiques en sécrétant des matrices permettant l’adhésion et des facteurs de croissance Rita CREIDY, Décembre 2007

6. HEMATOPOIESE Os Muscle Moelle osseuse adipocytes MO Os Rita CREIDY, Décembre 2007

7. HEMATOPOIESE Rita CREIDY, Décembre 2007

8. HEMATOPOIESE 4- Compartiments de l’hématopoïèse - L’hématopoïèse correspond à l’ensemble des processus qui conduisent à la prolifération et à la différenciation des cellules souches médullaires pour aboutir aux cellules sanguines matures. - Les cellules médullaires les plus immatures sont totipotentes, puis plus on avance dans la différenciation plus elles se spécialisent. Elles deviennent pluripotentes puis s’engagent dans les deux grands axes qui sont la production des cellules de la lignée myéloïde et de la lignée lymphoïde. - Dans la lignée myéloïde, la poursuite parallèle de la prolifération et de la différenciation aboutit à la production des globules rouges, des globules blancs granuleux et des plaquettes. - Dans la lignée lymphoïde, ces processus aboutissent à la production des lymphocytes T et B ainsi que des plasmocytes. Rita CREIDY, Décembre 2007

9. HEMATOPOIESE 4- Compartiments de l’hématopoïèse Différenciation: capacité, sous influence de facteurs de croissance, de se diviser en s’engageant de façon irréversible vers une ou plusieurs lignées Auto-renouvellement: multiplication sans différenciation Rita CREIDY, Décembre 2007

10. HEMATOPOIESE Hématopoïèse . . . Ly B et T . . . Ly NK . . . PN basophile . . . CS pluripotente . . . . . . . . . Cellules progénitrices . . . Moelle osseuse Sang Rita CREIDY, Décembre 2007

11. Cellule souche pluripotente CFU-S Cellule souche myéloïde Cellule souche lymphoïde Pro-B Pro-T CFU-E CFU-M CFU-G CFU-Eo CFU-B CFU-Mk CFU-GEMMk BFU-E CFU-GM Proérythroblaste Monoblaste Myéloblaste Myéloblaste Myéloblaste Pré-B Pré-T Mégacaryoblaste Erythroblaste basophile 1 Promonocyte Promyélocyte N Erythroblaste basophile 2 Myélocyte N E. polychromatophile Mégacaryocyte E. acidophile Métamyélocyte N Réticulocyte GR Monocyte Polynucléaire N PE PB Plaquettes LB LT

12. HEMATOPOIESE 4.1- Cellules souches Existence prouvée depuis 1961 Greffe de Moelle osseuse Irradiation  Colonies cellulaires hématopoïétiques en cours de différenciation sur la rate APLASIE MEDULLAIRE Nombre de colonies = nombre de cellules souches injectées Si les cellules souches possèdent une anomalie chromosomique, toutes les cellules différenciées possèdent cette anomalie: ceci montre la pluripotence de la cellule souche et la clonalité de la différenciation Rita CREIDY, Décembre 2007

13. HEMATOPOIESE 4.1- Cellules souches - Ne sont pas différenciables morphologiquement des progéniteurs - Très faible représentation médullaire 0,01% à 0,05% - Majorité en phase G0 : relative résistance aux radiations ionisantes et agents chimiothérapeutiques du cycle cellulaire - Circulation temporaire sanguine : cellules souches périphériques - Marqueurs membranaires spécifiques : CD34, CD117, CD133 - Prélèvement spécifique de cellules souches : médullaire ou sanguin Concentration possible par tri de cellules CD34+, congélation possible - Usage: allogreffe ou autogreffe de cellules souches Rita CREIDY, Décembre 2007

14. HEMATOPOIESE 4.2- Progéniteurs - Cellules engagées dans la différenciation vers une ou deux lignées cellulaires - Faible représentation médullaire - Circulation temporaire sanguine des progéniteurs peu différenciés - Cultivables in vitro en milieux semi-solides et donnant des colonies CFU, Multiplication sous influence des facteurs de croissance - Non différenciables morphologiquement entre eux - Acquisition des marqueurs membranaires CD spécifiques de lignée CFU-GEMMk: CD34, CD33, CD38, HLA-DR CFU-GM: CD34, CD33, CD38, HLA-DR, CD13 CFU-E: CD36 CFU GEMM Rita CREIDY, Décembre 2007

15. HEMATOPOIESE 4.3- Précurseurs - Cellules engagées dans la différenciation vers une lignée cellulaire - Identifiables morphologiquement - Perte de la capacité d’auto-renouvellement - Selon les lignées, 3 à 5 mitoses entre chaque stade précurseur, de sorte qu’un précurseur immature conduit de 8 à 32 cellules matures - Modification morphologiques communes de maturation des précurseurs : diminution de la taille cellulaire (sauf lignée mégacaryocytaire), diminution N/C, disparition des nucléoles, condensation de la chromatine Rita CREIDY, Décembre 2007

16. HEMATOPOIESE 4.3- Précurseurs • Modifications spécifiques de chaque lignée au cours de la différenciation : • Lobulation du noyau (GRA), expulsion du noyau (R), apparition de granulations spécifiques (GRA) • - Particularité: endomitose des précurseurs mégacaryocytaires, doublement de l’ADN sans division cellulaire à chaque stade de maturation, aboutissant à des cellules de grande taille à 4N, 8N, 16N, 32N ou 64N chromosomes. Les plaquettes apparaissent par fragmentation du cytoplasme de ces mégacaryocytes Rita CREIDY, Décembre 2007

17. HEMATOPOIESE 4.3- Précurseurs - Acquisition des marqueurs membranaires spécifiques de lignées Lignée érythroblastique: CD71, CD35, CD44, CD55, CD147, glycophorines Lignée granulocytaire: CD33, CD16, CD13, CD35 Lignée monocytaire: CD35, CD13, CD33, CD14, CD11 Lignée Mégacaryocytaire: CD61, CD51, CD41, CD42 Lignée Lymphocytaire T: CD2, CD3, CD4, CD8, TCR Lignée Lymphocytaire B: CD19, CD20, CD10, Chaîne m Lignée NK: CD16, CD56 Rita CREIDY, Décembre 2007

18. Métamyélocytes N Myélocytes N Promyélocyte N Myéloblaste

19. Erythroblaste basophile Proérythroblaste Erythroblaste polychromatophile Erythroblaste acidophile Réticulocytes: substance réticulofilamenteuse non visible au MGG mais au bleu de crésyl

21. T B CTL Th CSH OLC Plaquette Petit Ly OLS Hématies Grand Ly LyT helper LyT cytotoxique Plasmocyte Plasmocyte I. cellulaire Contact I. humorale Ac

22. HEMATOPOIESE 5- Régulation de l’hématopoïèse - Microenvironnement médullaire : contacts intercellulaires, sécrétions de facteurs de croissance - Certaines vitamines et oligoéléments : B12, Folates (B9), fer,… - Facteurs de croissances hématopoïétiques : Cytokines et CSF (Colony Stimulating Factor) -facteurs de promotion : augmentent la survie et le nombre de cellules souches rentrant en cycle cellulaire : IL1, IL6, IL11,Stem Cell Factor, Flt3L -facteurs de croissance multipotents : favorisent la différenciation et la multiplication des cellules souches et progéniteurs les plus immatures: IL3, IL7, GM-CSF -facteurs de croissance restreints : favorisent la différenciation des progéniteurs les plus engagés, et la multiplication et la maturation des précurseurs : G-CSF, M-CSF, Erythropoïétine (EPO), Thrombopoïétine (TPO), IL5, … Rita CREIDY, Décembre 2007

23. SCF Flt3-L

24. IL7 IL3 GM-SCF

25. Epo G-CSF M-CSF TPOIL6 IL11 IL4 IL5

26. HEMATOPOIESE 6- Exploration de l’hématopoïèse - Mise en culture des cellules souches et progéniteurs - Examens microscopiques : obligatoire dans le diagnostic et la surveillance thérapeutique des hémopathies malignes : -ponction, aspiration médullaire sur os sternum, crêtes iliaques, permettant confection d’un frottis coloré au MGG, pour effectuer un Myélogramme : détermination du % des précurseurs médullaire -biopsie ostéomédullaire (BOM) : coupe histologique permet d’évaluer la richesse cellulaire et l’architecture médullaire -adénogramme (ponction ganglionnaire) - Etude cytochimique : MPO, perls - Autres : immunophénotypage, analyse chromosomique, analyse génique, électrophorèse et immunofixation des Ig Rita CREIDY, Décembre 2007

27. HEMATOPOIESE 6- Exploration de l’hématopoïèse Moelle osseuse Rita CREIDY, Décembre 2007

28. HEMATOPOIESE 6- Exploration de l’hématopoïèse Os Adipocytes Travées d’os spongieux de l’épiphyse Cavité médullaire de la diaphyse CSH et cellules sanguines Rita CREIDY, Décembre 2007

29. HEMATOPOIESE Rita CREIDY, Décembre 2007

30. HEMATOPOIESE 6- Exploration de l’hématopoïèse Biopsie Frottis Rita CREIDY, Décembre 2007

31. Lignée Stade Pourcentage Erythroblastique Proérythroblaste 0 - 2 (10 - 30 %) Erythroblaste basophile 2 - 4 Erythroblaste polychromatophile 4 - 8 Erythroblaste acidophile 3 - 6 Granulocytaire Myéloblaste 0 - 3 (50 - 70 %) Promyélocyte 1 - 5 Myélocyte neutrophile 10 - 15 Métamyélocyte neutrophile 10 - 15 Polynucléaire neutrophile 10 - 20 Polynucléaire éosinophile 1 - 3 Polynucléaire basophile 0 - 1 Lympho-monocytaire Lymphocytes 5 - 20 (10 - 30 %) Plasmocytes 0 - 3 Monocytes 0 - 2 Mégacaryocytaire Mégacaryocytes 10 à 100/frottis

32. HEMATOPOIESE 7- Hématopoïèse et pathologie - Excès de production : syndromes myéloprolifératifs et lymphoprolifératifs - Défaut de production : syndromes myélodysplasiques, aplasies médullaires, carences et toxicité médicamenteuse - Excès de destruction : pathologies immunologiques ou auto-immunes (PTI, AHAI), soustraction (saignements, cytaphérèse, plasmaphérèse) - Défaut de destruction : pathologies d’accumulation (LLC…) Rita CREIDY, Décembre 2007

33. HEMATOPOIESE ANEMIES Rita CREIDY, Décembre 2007

34. ANEMIES 1- Généralités • - Disque biconcave Ø moyen 7,5 µm, épaisseur 2 µm, surface 145 µm2 • - Cellule anucléée, contenu eau 70%, Hb 25%, protéines, enzymes, ions • - Acidophile (gris-rose au MGG) • Durée de vie limitée 120 j, car absence de renouvellement enzymatique • Diminution du taux Hb circulante : • -insuffisance de production des GR ou diminution de érythropoïèse ou de synthèse Hb • -perte trop importante de GR par hémorragies • -hyper-hémolyse non compensée • -inflammation Rita CREIDY, Décembre 2007

35. ANEMIES 2- Signes cliniques • Les symptômes sont la conséquence de l’hypoxémie et sont extrêmement variables, fonction de l’ intensité de l’anémie, rapidité d’installation de l’anémie, âge, état cardiovasculaire • - Pâleur (cutanéo)-muqueuse, dyspnée, tachycardie, asthénie, vertiges Rita CREIDY, Décembre 2007

36. ANEMIES 3- Classification des anémies • Fausses anémies • Anémies microcytaires : • *Carence en Fer • *Syndrome inflammatoire • *Thalassémies • - Anémies macrocytaires : • *Déficit en VitB12 ou folates • *Syndromes myélodysplasiques • *Autres : alcoolisme, hypothyroïdie • - Anémies régénératives : • *AHAI • *Drépanocytose • *Sphérocytose héréditaire Rita CREIDY, Décembre 2007

37. ANEMIES 4- Diagnostic biologique d’une anémie -Taux d’hémoglobine 12 à 15 g/dL - Numération Réticulocytes sanguins: > 150 000/mm3 , anémie régénérative, (souvent cause périphérique) < 150 000/mm3 , anémie arégénérative, (souvent cause centrale) - VGM: Anémie microcytaire ou macrocytaire (80-95 fl) - TCMH: Anémie normochrome ou hypochrome (27-33 pg) Rita CREIDY, Décembre 2007

38. Frottis sanguins : anomalies morphologiques GR, présence érythroblastes- Dosages concernant Métabolisme du Fer, Vit B12, Folates- Dosages Bilirubine libre, haptoglobine- Dosages des protéines de l’inflammation: CRP (C-Réactive Protéine) - Électrophorèse de Hb- Test de Coombs (recherche Ac anti-érythrocytaires)- Dosages activités enzymatiques G6PDH, PK ANEMIES 4- Diagnostic biologique d’une anémie Examens complémentaires Rita CREIDY, Décembre 2007

39. ANEMIES 5- Fausses anémies - Expansion volume plasmatique *Grossesse 3eme trimestre *Gammapathie monoclonale - Anomalie distribution des GR *Splénomégalie +++ - Agglutination GR *Agglutinine froide - Anémie physiologique du nouveau né entre 1 mois et 12 mois Rita CREIDY, Décembre 2007

40. ANEMIES 5- Anémies microcytaires - Pas d’incorporation de Fer *Perte excessive, manque d’apport *Séquestration Fer - Mauvaise expression des Chaînes globines a, b - Défaut synthèse de l’hème - Cas particulier Anémie sidéroblastique Rita CREIDY, Décembre 2007

41. ANEMIES 5- Anémies microcytaires : carence en Fer - Clinique : *Cheveux fins *Ongles cassants *Glossite - Biologie : *Anémie : Hb < 10 g/dL, VGM < 65 fL, CCMH < 32 g/dL, Rétic. < 50 000 *Fer : Fer sérique ↓ ↓, Coef. Sat ↓ ↓, transferrine , Ferritine ↓ ↓ Rita CREIDY, Décembre 2007

42. ANEMIES 5- Anémies microcytaires : carence en Fer - Etiologies : Rita CREIDY, Décembre 2007

43. ANEMIES 5- Anémies microcytaires : carence en Fer - Traitement : - Explorations *Gastro et coloscopie systématiques *Ex. Gynécologique - Traitement *Tt de l’étiologie +++ *Fer PO, 6 mois minimum *Association Vit. C: Ferrograd 500, 1 cp/j *Ac. Folique au début du Tt (1er mois) Rita CREIDY, Décembre 2007

44. ANEMIES 5- Anémies microcytaires : carence en Fer - Surveillance du traitement : Rita CREIDY, Décembre 2007

45. ANEMIES 5- Anémies microcytaires : syndrome inflammatoire - Diagnostic : - Anémie de profondeur variable (le plus souvent modérée, entre 9 et 11 g/dL, arégénérative, normochrome, normocytaire ou dans une forme évoluée un peu microcytaire (VGM entre 70 et 80 fL) - Thrombocytose et hyperleucocytose à polynucléaires fréquentes - Biologie du syndrome inflammatoire : *Fer sérique abaissé et CTF de la transferrine normale ou abaissée (donc coefficient de saturation (CS) normal ou pas aussi diminué que dans une carence en fer) ; ferritinémie souvent élevée *Vitesse de sédimentation augmentée, fibrinogénémie augmentée, hypergamma et hyper-alpha-2-globulinémie, haptoglobinémie élevée, CRP (C réactive protein) élevée - Myélogramme : ne s’impose pas pour comprendre le mécanisme, MAIS parfois pour le diagnostic Rita CREIDY, Décembre 2007

46. ANEMIES 5- Anémies microcytaires : syndrome inflammatoire - Traitement : • Traitement = Etiologie • Rhumatisme inflammatoire • Connectivites • Cancer • - Infections … Rita CREIDY, Décembre 2007

47. ANEMIES 5- Anémies microcytaires : Thalassémies - Physiopathologie : Hb A F A2 Rita CREIDY, Décembre 2007

49. ANEMIES 5- Anémies microcytaires : Thalassémies - Diagnostic : - Maladies héréditaires *b-Thalassémies : pourtour méditerranéen *a-Thalassémies : extrême Orient - Gravité de la maladies dépend du nombre de gènes délétés ou non-exprimés Rita CREIDY, Décembre 2007

50. ANEMIES 5- Anémies microcytaires : Thalassémies - Diagnostic : • β 0/ β –Thalassémies (β -T. hétérozygotes) Rita CREIDY, Décembre 2007