Revue des leucocytes

1. Revue des leucocytes 4 3 2 5 1

2. Hématopoïèse J.J. Leddy

3. Objectifs d’apprentissage: • Reconnaître les précurseurs myéloïdes et érythroïdes • Décrire les propriétés de la cellule souche hématopoïétique • Décrire la fonction et les applications possibles des facteurs de croissance hématopoïétiques

4. Hématopoïèse • Ensemble des processus par lesquels les cellules souches toti/pluripotentes de la moelle osseuse se multiplient, différencient et deviennent des cellules sanguines matures érythrocytes moelle osseuse leucocytes thrombocytes

5. Hématopoïèse Mécanisme: • sous la dépendance de facteurs polypeptidiques solubles • cytokines • molécules impliquées dans le système immunitaire et le communication intercellulaire • sont regroupées sous ces termes: facteurs de croissance, les interleukines, les interférons • sont émis par des cellules isolées et ont une action essentiellement locale, de type autocrine ou paracrine. • interleukines • Hormones du système immunitaire, permettant la communication entre les lymphocytes et impliquées dans les régulations de la réponse immune • chimiokines • jouent un rôle dans le chimiotactisme des leucocytes • facteurs hématopoïétiques

7. Hématopoïèse • ensemble des mécanismes qui assurent le remplacement continu et régulé des cellules sanguines • le nombre de cellules sanguines matures demeure relativement constant malgré des capacités de proliférationquasi nulles et une durée de vie limitée des cellules matures circulant dans le sang • ( Erythr: 120j / plaq: 7j / neutro: 1j )

8. Étude des cellules souchesTest de formation de colonies dans la rate Isolat de moelle osseuse x Irradiation corporelle totale 9 cGy Rate 8-12 jours GMO Colonies pluripotentes Pas de GMO Létal GMO = greffe de moelle osseuse

9. Cellules du sang sont produites à partir de la moelle osseuse (cellules souches) Os Îlot érythroïde Cellules adipeuses Coloration = hématoxyline-éosine Îlot de granulocytes Mégacaryocytes Cellules souchespluripotentes hématopoïétiques: 0.1% cellules nucléées dont seulement 5% sont en cycle cellulaire actif (difficile à trouver)

10. Hématopoïèse siège: in utéro : sac vitellin, foie , rate après la naissance: moelle osseuse rouge (os plats et épiphyses)

11. Propriétés des cellules souches hématopoïétiques (CSH) • Capables de donner naissance à des cellules filles qui se différencient en un grand nombre de lignées cellulaires différentes. (pluripotentes) • Capables de donner naissance à des cellules filles qui sont de nouvelles cellules souches. (auto régénérantes) • Capables de donner naissance à un grand nombre de cellules filles (pouvoir élevé de prolifération) • Les CSH sont transplantables(voir article NEJM). • Les CSH ont la propriété unique de longévité clonale.

12. auto régénérantes division asynchronisée

13. Cellules souches → progéniteurs → précurseurs → cellules matures Différenciation plus moins Auto-régénération Prolifération

14. Différenciation et maturation Prolifération différenciation maturation Moelle osseuse sang tissu Cellules souches → progéniteurs → précurseurs → cellules matures

15. Exemple d’une lignée de cellules: neutrophiles souches progéniteurs précurseurs stimuli CSH CSH = cellule souche hématopoïétique

16. /pluripotente

17. Identification des précurseurs – tests de formation des colonies CFU: unités formant des colonies CFU = colony forming units, BFU= blast forming units

18. E En répétant le processus avec les différentes CFU, nous pouvons identifier la composition des amas de cellules ex. GEMM ce qu’on observe en labo ≠ corps GM myéloïde ouG E M M M lymphoïde

19. Cellules stromales • Cellules stromales (fibroblastes, cellules endothéliales, adipocytes) dans la moelle osseuse produisent la plupart des molécules nécessaires au développement des cellules hématopoïétiques

20. Cellules stromales Cellule souche cellules entourant les cellules souches dans la moelle osseuse

21. Régulation de l’hématopoïèse • cytokines agissent en 3 temps • Temps précoces:SCF stem cell factor • (ligand c-kit, steel factor) • Intermédiaire:IL-3, IL6, G-CSF, GM-CSF • Tardive:IL-5: éosinophiles • Érythropoïétine: érythrocytes • Thrombopoïétine: plaquettes

22. Caractéristiques des facteurs de croissance hématopoïétiques • Glycoprotéines agissant à des concentrations très faibles • Ont un effet hiérarchique • Peuvent agir sur plusieurs lignées • Démontre une synergie avec d’autres facteurs • Peuvent stimuler certaines cellules cancéreuses • Agissent selon plusieurs mécanismes d’action • Prolifération, différenciation, maturation • Activation des cellules, inhibition de l’apoptose • il existe une certaine redondance dans le système

23. précoce interm tardive

24. TBNK myéloïde rein E M G M tiré de Mechanisms in Hematology, LG Israels

25. Blood-cell development progresses from a hematopoietic stem cell (HSC), which can undergo either self-renewal or differentiation into a multilineage committed progenitor cell: a common lymphoid progenitor (CLP) or a common myeloid progenitor (CMP). These cells then give rise to more-differentiated progenitors, comprising those committed to two lineages that include T cells and natural killer cells (TNKs), granulocytes and macrophages (GMs), and megakaryocytes and erythroid cells (MEPs). Ultimately, these cells give rise to unilineage committed progenitors for B cells (BCPs), NK cells (NKPs), T cells (TCPs), granulocytes (GPs), monocytes (MPs), erythrocytes (EPs), and megakaryocytes (MkPs). Cytokines and growth factors that support the survival, proliferation, or differentiation of each typeof cell are shown in red. For simplicity, the three types of granulocyte progenitor cells are not shown; in reality, distinct progenitors of neutrophils, eosinophils, and basophils or mast cells exist and are supported by distinct transcription factors and cytokines (e.g., interleukin- 5 in the case of eosinophils, stem-cell factor [SCF] in the case of basophils or mast cells, and G-CSF in the case of neutrophils). IL denotes interleukin, TPO thrombopoietin, M-CSF macrophage colony-stimulating factor, GM-CSF granulocyte-macrophage CSF, and EPO erythropoietin. N Engl J Med 2006;354:2034-45.

27. Contrôle de la croissance des précurseurs des cellules sanguines

28. Les cytokines agissent sur ces récepteurs qui ne possèdent pas d’activité tyrosine kinase intrinsèque mais sont couplés par leur domaine cytoplasmique à des tyrosine kinases intracellulaires , surtout de la famille JAK (Janus kinases) qui s’activent et vont phosphoryler des molécules de signalisation intracellulaire , dont le récepteur lui-même . • Il y a recrutement de molécules à domaines SH2 (Src homology region 2) et PTB ( phosphotyrosine binding) leur permettant de s’associer aux protéines phosphorylées sur des résidustyrosine. • ces associations protéine- protéine permettent l’activation des diverses voies de signalisation et conduisent à l’activation des facteurs de transcription type STAT (signal transducers and activators of transcription) qui se dimérisent aprèsphosphorylation, migrent dans le noyau pour se fixer à l’ADN sur les séquences régulatrices des gènes-cibles.

29. Messagers : cellules souches / stromales cellules entourant les cellules souches peuvent stimuler ou inhiber la production de cellules hématopoïétiques au besoin. Par exemple, en réponseà une infection … on peut stimuler la lignée des granulocytes

30. Affectation de la moelle • Si une pathologie / un traitement affecte la moelle osseuse, on remarque une perte, d’abord, des cellules ayant la durée de vie la plus courte: • neutrophiles • plaquettes • érythrocytes • (neutro: 1j / plaq: 7j / érythr: 120j)

31. atteinte aux cellules souches

32. G-CSF = Filgrastim = Neupogen

33. Application des facteurs de croissance Utilisation cliniques • EPO (darbepoetin, epoetin alfa,peginesatide) • stimule la production d’érythrocytes anémie due à l’insuffisance • rénale chronique • anémie due au cancer • anémie due aux médicaments • (AZT, Cisplatine…) • G-CSF (filgrastim, pegfilgrastim) • mobilisation des cellules • souches • traitement de la neutropéniecausée par la chimiothérapie • neutropénie congénitale • états de non-prise de greffe • GM-CSF(sargramostim) • mêmes app. que G-CSF • Stem Cell Factor (ancestim) • mobilisation des cellules souches • Inhibiteur récepteur chimiokine CXCR4 (plerixafor) • mobilisation des cellules souches • Agoniste récepteur TPO (eltrombopag, romiplostim) • prolifération des plaquettes • IL-11

34. Marqueurs des cellules souches CD34+ CD38- CD = cluster of differentiation

35. greffe peut être allogénique (voir ci-dessus) ou autologue

36. Conclusion • Le développement des cellules du sang est régulé rigoureusement. • La série de différenciations est programmée génétiquement et aboutit à l’expression séquentielle de diverses protéines qui est fonction de la lignée cellulaire et du stade de développement. • La régulation de ce programme est modifiée par des facteurs de croissance solubles, des récepteurs associés à la surface des cellules, des kinases et des facteurs de transcription. • L’application pratique de ces connaissances permet de résoudre des problèmes cliniques.