HEMATOLOGIE ET SYSTEME IMMUNITAIRE

PLAN1. Les organes impliqués– La moelle osseuse– La rate– Le thymus– Les ganglions et les vaisseaux lymphatiques

2. Les éléments figurés du sang– Les globules rouges– Les plaquettes– Les globules blancs

3. Le système immunitaire4. Implications pour transfusion sanguine

I. Les organes impliqués dans l’hématopoïèse et l’immunité

La moelle osseuse• Entre les corticales des os plats (sternum,

bassin…), et dans les épiphyses des os longs.• C’est le lieu de synthèse des cellules sanguines• On peut l’examiner par myélogramme ou

biopsie ostéo-médullaire• On trouve des ilots de cellules

hématopoïétiques dans les alvéoles d’os spongieux

• Organe lymphoïde primaire pour les lymphocytes B (LyB)

Myélogramme (=ponction sternale)

Moelle osseuse

Les cellules souches et progéniteurs médullaires

• Dans la moelle osseuse se trouvent des cellules capables de se multiplier et de se différencier en n’importe quelle cellule sanguine : les cellules souches hématopoïétiques

• Ces cellules souches peuvent se différencier en progéniteurs : – Lymphoïdes : évolueront vers les lymphocytes– Myéloïdes : les globules rouges, les plaquettes, les

polynucléaires et les monocytes en découlent

Le thymus• Organe lymphoïde primaire pour les

lymphocytes T : lieu de maturation• Surtout volumineux chez l’enfant

La rate• Organe abdominal, situé en hypocondre

gauche, de la taille d’un poing, 200g• Fragile, rupture possible (traumatisme)• Fonctions : – Hématopoïèse pendant la vie embryonnaire– Destruction des vieilles cellules sanguines à

l’âge adulte– Implication dans le système immunitaire :

organe lymphoïde secondaire, lieu de rencontre avec l’antigène

• Pas de rate : risque infectieux (infections à pneumocoque surtout)

Les ganglions• Filtres sur la circulation lymphatique• Les vaisseaux lymphatiques sont des vaisseaux

contenant la lymphe, liquide surtout interstitiel contenant des nutriments et des cellules immunitaires

• Les ganglions sont des organes lymphoïdes secondaires– C’est un lieu de contact entre le lymphocyte et

l’antigène

La circulation lymphatique

II. Les éléments figurés du sang

La lignée rouge (érythrocytaire)• Les globules rouges

(=érythrocytes) sont des cellules sans noyau– Diamètre : 7,5 µm– Disque biconcave– Nombre :

• Durée de vie = 120 jours– Naissent dans la moelle osseuse– Détruits dans la rate et le foie

(phagocytés par les macrophages)

La lignée rouge• Globules rouges car contiennent de

l’hémoglobine, un pigment riche en fer– Normale : 12 à 16 g/dL chez l’homme, moins chez la

femme (menstruations…)– Rôle : fixation et transport de l’oxygène– Sa synthèse est dépendante notamment du fer

• Principale fonction des globules rouges : amener de l’oxygène aux organes– Déformables pour pouvoir passer dans les

capillaires

L’hémoglobine (Hb)• Molécule constituée :– De chaînes protéiques (globine)– D’une groupement contenant du fer : l’hème

• Fixe l’oxygène au niveau des poumons, le délivre aux organes au niveau des capillaires

• Assure également le transport de CO2

• Sa synthèse nécessite donc un bon stock de fer– Sources de fer : viandes surtout (rouges ++)

Synthèse du globule rouge : l’érythropoïèse• Dans la moelle• Précurseur de la lignée rouge : érythroblaste.

Descend de la cellule souche myéloïde• Accumulation d’hémoglobine dans

l’érythroblaste, qui perd peu à peu son noyau et ses organites– En cas de carence en fer, le globule contient moins

d’hémoglobine donc est plus petit

• Le stade juste avant le GR : Réticulocyte– Augmente dans le sang en cas de régénération

accrue des cellules sanguines

L’érythropoïèse• La maturation du GR est sous la dépendance

d’une hormone d’origine rénale : l’érythropoïétine (EPO)– En cas d’hypoxie tissulaire chronique (tabagisme,

insuffisance respiratoire chronique…) : le rein fabrique plus d’EPO pour augmenter l’apport d’O2 aux organes

– Insuffisance rénale chronique : anémie– Cyclistes, insuffisants rénaux : administration d’EPO

en SC

L’érythropoïèse

Quelques pathologies• Diminution de l’hémoglobine = anémie– Pâleur (conjonctives ++), tachycardie, dyspnée,

asthénie– Si profonde ou brutale : risque d’hypoxie tissulaire :

infarctus du myocarde…– Causes : saignement chronique ou aigu, carence en

fer ou en vitamines B9 (folates) ou B12, destruction accélérée des GR, envahissement de la moelle par des cellules cancéreuses

– Si anémie mal tolérée : transfusion de GR ?

Anomalies de l’hémoglobine• Drépanocytose : maladie génétique, plus

fréquente chez les africains. Hb anormale, déformant les globules rouges– Le GR est moins déformable, donc se bloque dans

les capillaires, provoquant une hypoxie tissulaire, responsable d’infarctus viscéraux (os, rate…) et de douleurs

• Thalassémie– Mutation dans un gène de globine– Surtout autour du bassin méditerranéen

Hémolyse• Correspond à une destruction accélérée des

globules rouges– Symptômes :• Anémie• Ictère (jaunisse) car libération de bilirubine, produit de

dégradation de l’hémoglobine• Urines foncées car l’hémoglobine n’est pas réabsorbée

par les tubes rénaux

– Causes : auto-immune, certaines anomalies des globules rouges, certaines infections dont le paludisme, certains médicaments…

Paludisme• Parasites (Plasmodium) dans les globules rouges

Les plaquettes• Petites cellules impliquée dans l’hémostase

primaire• 150 à 450 000 /mm3

• Taille : 2 à 4 µm• Durée de vie : 8 à 10 j• Mode d’action :– Elles sont activées en cas de lésion vasculaire– Lorsqu’elles sont activées, elles adhèrent à

l’endroit endommagé, formant un bouchon colmatant temporairement la brèche

Thrombopoïèse• Dans la moelle osseuse• Issues de la lignée myéloïde• Précurseur : le mégacaryocyte– Énorme cellule produisant les plaquettes par

bourgeonnement

• Plusieurs hormones stimulent la thrombopoïèse– Thrombopoïétine – GM-CSF (Granulocyte-Megacaryocyte Colony

Stimulating factor)

Quelques pathologies• Thrombopénie : – Quand plaquettes < 20000 /mm3, syndrome

hémorragique• Purpura, hémorragies viscérales pouvant être graves

• Aspirine : antiagrégant plaquettaire– Prescrit notamment pour prévenir les infarctus, les

accidents vasculaires cérébraux…– Augmente le temps de saignement +++

Purpura pétéchial

Purpura ecchymotique

Les globules blancs (leucocytes)• On distingue principalement : – Les polynucléaires ou granulocytes, issus de la

lignée myéloïde, cellules de l’immunité aspécifique• Neutrophiles, éosinophiles, basophiles

– Les monocytes, issus de la lignée myéloïde, sont des cellules phagocytaires et se transforment en macrophages dans les tissus

– Les lymphocytes, issus de la lignée lymphoïde, cellules de l’immunité spécifique et adaptative • Lymphocytes T et lymphocytes B

Les polynucléaires (granulocytes)• Cellules immunitaires, assurant la première

ligne de défense (immunité aspécifique) contre le non-soi

• Taille : 12 à 15 µm• Nombre : 1500 à 7000 /mm3

• Plusieurs types– Neutrophiles : contre les infections bactériennes– Éosinophiles : contre les infections parasitaires– Basophiles : impliqués dans l’allergie, fonction pas

très bien connue

Pn neutrophile Pn éosinophile

Pn basophile

La granulopoïèse• A lieu dans la moelle• Les polynucléaires sont issus de la lignée

myéloïde• Différents stades de maturation : myéloblaste,

promyélocyte, myélocyte…• Maturation sous la dépendance de facteurs de

croissance en particulier le G-CSF (Granulocyte Stimulating Factor) et le GM-CSF– Le G-CSF peut être administré aux patients ayant

peu de polynucléaires (Neupogen®, Granocyte®)

Quelques pathologies• Déficit en polynucléaires neutrophiles =

neutropénie– Risque d’infection bactérienne +++– Isolement protecteur du patient, antibiotiques en

urgence si fièvre– Souvent suite à une chimiothérapie, une leucémie

• Prolifération anormale et incontrôlée des précurseurs de la lignée myéloïde : leucémie aiguë myéloïde– Les cellules anormales envahissent la moelle et

peuvent passer dans le sang

Les monocytes et macrophages• Monocytes : dans le sang– Macrophage : dans les tissus mais c’est la même

cellule

• 400 à 1000 /mm3

• Issus de la lignée myéloïde• Cellules phagocytaires : avalent les déchets et

certains agents infectieux

Les lymphocytes• Petites cellules rondes• 1000 à 4000 / mm3

• Cellules de l’immunité spécifique• Plusieurs types – LyB, responsables de l’immunité humorale– LyT, responsables de l’immunité cellulaire

• Issus des progéniteurs lymphoïdes dans la moelle– Puis maturation dans le thymus pour les LyT, dans

la moelle pour les LyB– Puis migration dans les organes lymphoïdes

secondaires en attendant un antigène

Les lymphocytes• Les LyB peuvent se différencier, après avoir

rencontré un antigène, en plasmocyte : cellule sécrétrice d’anticorps, située dans la moelle osseuse

Principales pathologies• SIDA : le virus tue la plupart des LyT– Donc déficit immunitaire particulier :

champignons, parasites…

• Myélome : cancer des plasmocytes, trous dans les os

• Lymphome : prolifération de lymphocytes, en général dans un organe lymphoïde secondaire

• Leucémie aiguë lymphoïde : prolifération anormale de précurseurs de Ly dans la moelle

III. Le système immunitaire

Le système immunitaire• Rôle : assurer la défense contre les maladies

en éliminant les agents infectieux et les tumeurs

• Cette fonction impose la reconnaissance du soi et du non soi

• En fait, plusieurs système fonctionnant en coopérations : – Cellules / Molécules– Réponse aspécifique (contre tout ce qui n’est pas

du soi) / spécifique (contre un antigène particulier)

• Antigène : agent capable de déclencher une réaction immunitaire

• Anticorps : molécule dirigée spécifiquement contre un antigène

Le système immunitaire

Immunité innée, aspécifiqueCellules phagocytaires : polynucléaires, macrophages

Système du complément, interféron

Immunité acquise, spécifique

Lymphocytes

Lymphocytes T

Lymphocytes BAnticorps

= immunité humorale

CD4

CD8

Immunité cellulaire

Barrières : peau et muqueuses, flore cutanée et digestive

Les barrières• Rôle : empêcher l’accession des pathogènes

au milieu intérieur• Barrière physique : peau, muqueuses• Barrière chimique : acidité gastrique et

vaginale• Barrière biologique : la flore endogène

empêche l’implantation d’un pathogène

L’immunité aspécifique, innée• Capable de déclencher une réponse contre un

agent pathogène sans que celui-ci ait été déjà rencontré

• Plusieurs systèmes– Les cellules phagocytaires : macrophages,

polynucléaires : ingèrent et digèrent l’agent pathogène

L’immunité aspécifique, innée• Capable de déclencher une réponse contre un

agent pathogène sans que celui-ci ait été déjà rencontré

• Plusieurs systèmes– Les cellules phagocytaires– Le complément : ensemble de molécule capable

de se fixer sur un agent pathogène afin de facilité son élimination par les cellules phagocytaires

– Interféron : molécules actives contre certains virus

• C’est la première ligne de défense, active immédiatement

L’immunité spécifique• Elle passe par les lymphocytes• Au sein des organes lymphoïdes primaires,

chaque Ly acquiert un récepteur sur sa membrane. Il y a des millions de récepteurs différents.

• Les Ly vont dans les organes lymphoïdes secondaires, où des antigènes leur sont présentés par des cellules spéciales

• Chaque récepteur est capable de reconnaître un antigène spécifique

• Si un antigène est reconnu par le récepteur d’un Ly, celui-ci s’active, se divise et déclenche une réaction immunitaire dirigée contre l’antigène

L’immunité spécifique• La réaction immunitaire spécifique comprend

plusieurs composantes :– Cellulaire : les Ly T CD8 peuvent tuer des cellules infectées.

Les Ly T CD4 régulent la réponse immunitaire cellulaire– Humorale : sécrétion d’anticorps (immunoglobulines) par

les LyB, qui vont se fixer sur les antigènes et faciliter leur neutralisation

• Après une telle réaction immunitaire, des cellules mémoires sont créées – Elles permettront de déclencher une réponse plus rapide

en cas de réapparition de l’antigène

L’immunité spécifique• Vaccination : – Le vaccin est un morceau de l’agent pathogène– On déclenche une réaction immunitaire contre cet

antigène– Il y a production de cellules mémoires– Si le sujet entre en contact avec l’agent

pathogène, la réaction immunitaire sera rapide, permettant de le neutraliser avant le développement de la maladie

IV. Les groupes sanguins, principes de transfusion sanguine

Les groupes sanguins• Chaque globule rouge porte sur sa membrane

des antigènes, que l’on a classé en groupes :– Groupe ABO : l’antigène peut être soit A, soit B, soit

les deux, soit aucun– Groupe Rhésus : l’antigène, appelé D, peut être

présent (+) ou pas (-)• Tous les individus ont dans leur sang des

anticorps contre les antigènes du groupe ABO qu’ils ne possèdent pas– Ex : quelqu’un du groupe A a des Ac anti B, quelqu’un

du groupe O a des Ac anti A et anti B• Pour le groupe Rhésus : on développe des Ac

seulement si on a été en contact avec l’antigène– Ex : maman Rh-, bébé Rh+ : la maman peut

développer des anticorps anti-D

• Si on veut transfuser du sang à quelqu’un, mieux vaut qu’il n’ait pas d’Ac contre les globules rouges !– Risque : hémolyse aigue, insuffisance rénale, choc

• Donc il faut :– Déterminer le groupe sanguin du sujet à

transfuser : carte de groupe– Et choisir un donneur du même groupe sanguin,

ou ne possédant aucun des antigènes des groupes ABO et Rh (O négatif) : la banque du sang s ’en occupe

Les groupes sanguins

Règles de transfusion pour le groupe ABO

RhésusGroupe sanguin

TotalO A B AB

Rh+ 37 % 39 % 7 % 2 % 85 %

Rh- 6 % 6 % 2 % 1 % 15 %

Total : 43 % 45 % 9 % 3 % 100%

Répartition des groupes sanguins dans la population française

Dernière vérification, avant transfusion• Test de Beth – Vincent : on recherche les

antigènes A et B sur le sang du patient et du donneur– On met en contact un peu de sang avec des

anticorps anti-A ou anti-B– Si il y a des Ag A ou B, la liaison Ac – Ag produit

une agglutination du sang– On compare les résultats obtenus avec le sang du

malade et avec le sang à transfuser

Agglutination

V. L’hémostase

L’hémostase• Processus physiologique permettant d’arrêter

une hémorragie après une blessure vasculaire• 2 étapes : – Hémostase primaire : les plaquettes s’activent et

colmatent la brèche, formation du « clou plaquettaire »

– Coagulation : activation de différentes protéines (les facteurs de la coagulation) aboutissant à la formation d’un caillot.• Ex de facteur de coagulation : fibrinogène