GRANULOPOÏÈSE: CARACTÉRISTIQUES, HÉMATOLOGIE, PHASES ET FACTEURS - LA BIOLOGIE - 2025

La granulopoyèse est le processus de renouvellement des cellules granulocytaires circulant dans le sang et faisant partie du système de défense de l'organisme. La granulopoïèse se produit dans la moelle osseuse. Ce processus comprend la formation et la maturation de cellules granulocytaires telles que les neutrophiles segmentés, les éosinophiles et les basophiles.

Les cellules sanguines proviennent d'une cellule souche pluripotentielle qui se différencie en diverses lignées cellulaires; et celles-ci se différencient à leur tour en lignées cellulaires légèrement plus différenciées, jusqu'à atteindre des cellules circulantes matures.

Schéma de la granulopoïèse. Source: Fichier: Diagramme d'hématopoïèse (humaine) en.svg, wikipedia.org. Image modifiée.

Au cours du processus de granulopoïèse, les cellules subissent une série de changements à mesure qu'elles se différencient en cellules plus matures.

Les changements les plus notables sont:

- Diminution de la taille des cellules.

- Diminution du rapport noyau - cytoplasme (noyau plus petit et cytoplasme plus grand).

- Condensation et fragmentation du noyau.

- Invisibilité des nucléoles.

- Apparition de granules primaires et secondaires ultérieurs dans le cytoplasme.

Les granules primaires sont azurophiles et deviennent par la suite acidophiles, neutrophiles ou basophiles, selon la lignée cellulaire à laquelle ils appartiennent. Les cellules granulocytaires passent par différents stades de différenciation: myéloblastes, promyéloblastes, myélocytes, métamyélocytes, arc (noyau en bandes) et granulocytes matures.

Ce processus est régulé par des substances stimulantes et inhibitrices produites par les cellules du système immunitaire.

caractéristiques

Le processus de formation de toutes les cellules sanguines est appelé hématopoïèse. Par conséquent, la granulopoïèse fait partie de l'hématopoïèse.

La granulopoïèse représente la formation et la maturation d'un groupe spécifique de cellules qui constituent 60% des cellules sanguines.

La cinétique complète des granulocytes comprend la formation, la maturation, la circulation et la redistribution dans les organes et les tissus.

Cela signifie que la granulopoïèse n'est pas un processus statique, car au cours du processus de formation et de maturité, les cellules migrent vers divers compartiments à l'intérieur et à l'extérieur de la moelle osseuse.

Compartiments anatomiques fonctionnels où se déroule la granulopoïèse

Il y a 4 compartiments décrits et mentionnés ci-dessous:

- Formation et maturation.

- Réserve.

- En circulation.

- De marginalisation

Ces compartiments ont été largement étudiés, sur la base de la cinétique du neutrophile segmenté car il s'agit du granulocyte le plus abondant dans le sang.

Cinétique de la granulopoïèse

Les deux premiers compartiments se développent dans la moelle osseuse. Le processus de formation et de maturation des granulocytes dure environ 11 jours, dont les granulocytes passent 7 jours dans le compartiment de formation et de maturation puis se dirigent vers le compartiment de réserve, où ils restent pendant 4 jours.

Lorsque les neutrophiles segmentés quittent le compartiment de réserve et entrent dans la circulation, un pourcentage d'entre eux voyagera librement dans le sang. Cependant, d'autres adhéreront aux parois des capillaires et des veinules post-capillaires ou seront retenus dans les capillaires proches des grandes veines. C'est ce que l'on appelle un compartiment de marginalisation.

Les granulocytes ont une demi-vie de 6 à 8 heures. Par conséquent, pour maintenir l'homéostasie du nombre de granulocytes dans le sang, la moelle osseuse doit produire des milliards de granulocytes par jour.

En ce sens, les granulocytes détruits dans les organes et les tissus sont rapidement remplacés grâce au compartiment de marginalisation et de réserve.

Il existe des causes physiologiques qui peuvent augmenter le nombre de neutrophiles segmentés, sans augmentation de la production. Cela se produit, par exemple, lors d'un exercice physique. De plus, en cas d'infections bactériennes, la production de granulocytes augmente, tandis que le séjour de ces cellules dans le compartiment de réserve diminue.

Dans les processus pathologiques tels que les leucémies, il y a un manque de contrôle dans la formation, la maturation et la distribution des cellules, c'est pourquoi un nombre exorbitant de cellules immatures sera observé en circulation.

Hématologie

Le comptage et la différenciation des leucocytes est un paramètre très important en hématologie complète. La numération leucocytaire fournit des indications sur l'état immunologique du patient, en plus de fournir des données qui aident à révéler des processus infectieux ou des maladies malignes.

Dans le cas particulier des granulocytes, ceux-ci fournissent des données extrêmement importantes, car les infections bactériennes sont caractérisées par la leucocytose et la neutrophilie. Autrement dit, une augmentation du nombre total de leucocytes et une augmentation du nombre de neutrophiles segmentés, respectivement.

Alors que dans les infections virales, ils présentent une leucopénie (diminution du nombre total de leucocytes) et une neutropénie (diminution du nombre de neutrophiles segmentés).

De même, les éosinophiles segmentés ont tendance à augmenter dans les processus allergiques et parasitaires.

Dans le frottis sanguin, des granulocytes matures, c'est-à-dire des neutrophiles segmentés, des éosinophiles et des basophiles, peuvent être observés et quantifiés.

Les caractéristiques de ces cellules sont les suivantes.

Neutrophiles segmentés

Il mesure entre 9 et 12 µm. C'est la cellule granulocytaire la plus abondante dans le sang et atteint normalement un pourcentage de 60 à 70% dans la circulation sanguine (valeur normale). Son cytoplasme est acidophile et contient d'abondants granules neutrophiles.

Le noyau prend généralement diverses formes et, comme son nom l'indique, il est segmenté en 2 à 5 lobes. Plus il a de lobes, plus la cellule est âgée.

Par conséquent, certains bioanalystes et hématologues, basés sur le schéma d'Arneth, rapportent «formule déviée vers la gauche» lorsque les neutrophiles avec peu de lobulations prédominent, et «formule déviée vers la droite» lorsqu'ils présentent un plus grand nombre de lobulations.

Éosinophiles segmentés

Cette cellule est facilement reconnaissable pour ses caractéristiques particulières. Il se caractérise par un noyau avec deux lobulations clairement visibles et par des granulations acidophiles abondantes et épaisses dans son cytoplasme, sans recouvrir le noyau.

Les éosinophiles segmentés se retrouvent à de faibles concentrations dans le sang périphérique, leur valeur normale étant comprise entre 1 et 3%. Cela augmente dans les processus allergiques et dans certaines parasitoses.

Basophiles segmentés

Ces cellules sont celles qui ont le moins de nombres: la valeur normale dans le sang varie de 0 à 1%. Ils se caractérisent par un noyau polymorphe et un cytoplasme plein de granulations basophiles épaisses qui se superposent au noyau, empêchant sa visualisation.

Les phases

Le processus de formation et de maturation des granulocytes passe par différentes étapes ou phases.

À partir de la cellule souche hématopoïétique multipotentielle (hémocytoblaste), la cellule précurseur myéloïde est générée, ce qui à son tour donne naissance à la cellule progénitrice granulocytaire / monocytaire, qui plus tard donne naissance au myéloblaste.

Myéloblast

Cette cellule mesure de 14 à 20 µm et est caractérisée par un noyau ovale qui couvre presque toute la cellule. Par conséquent, son cytoplasme est rare. Sa chromatine est laxiste, pouvant apprécier 1 à 3 nucléoles.

Le myéloblaste a un cytoplasme basophile et aucune granulation n'est observée. Cette cellule se divise pour donner naissance à deux promyélocytes.

Promyélocyte

Le promyélocyte est la cellule qui continue après le stade myéloblastique. Le noyau présente une chromatine légèrement plus dense, mais il est toujours possible d'observer les nucléoles.

Malgré le fait que dans le processus de maturation, la règle est que la taille de la cellule diminue, dans ce cas, le promyélocyte est la plus grande cellule. Il mesure entre 16-25 µm.

Le noyau est plus petit, montrant plus de cytoplasme. Celui-ci est encore basophile et présente des granules azurophiles (granulations primaires).

Myélocytes (pro-neutrophiles, pro-éosinophiles, pro-basophiles)

Cette cellule mesure 12 à 18 µm et a un degré de maturation plus avancé que le promyélocyte. Le noyau peut apparaître ovale ou avec une fente prononcée, et la forme peut même prendre la forme d'un rein.

La chromatine devient plus dense et les nucléoles ne sont plus visibles. Le cytoplasme devient légèrement acidophile et des granules secondaires apparaissent qui révèlent le type de granulocyte en cours de maturation (éosinophiles, neutrophiles ou basophiles).

Métamyélocytes (pro-neutrophiles, pro-éosinophiles et pro-basophiles)

À ce stade, le noyau est excentrique et se caractérise par une fente plus profonde. Une chromatine plus condensée est observée par rapport à l'étape précédente.

Les granules spécifiques selon le type de granulocyte en cours de développement sont abondants à ce degré de maturation, tandis que les granules primaires encore présents ne sont plus visibles.

A ce stade, la cellule perd la propriété de se diviser. Dans certaines conditions (infections bactériennes sévères), ils pouvaient être vus circuler dans le sang en faibles quantités, sans représenter un trouble myéloïde grave.

Cependant, s'il est trouvé en grande quantité, cela indique un processus pathologique appelé leucémie myéloïde.

Cayado (cellule avec noyau en bandes)

Cette étape n'est observée que dans le cas de la maturation de neutrophiles segmentés. Il est également connu sous le nom de neutrophile juvénile.

On peut le voir circuler dans le sang dans des conditions spécifiques, comme dans les processus infectieux bactériens dans lesquels il y a une augmentation significative du nombre de leucocytes circulants au détriment des neutrophiles segmentés (neutrophilie marquée).

Cette cellule se caractérise par la présentation d'un noyau en forme de bande qui simule la lettre «C» ou un fer à cheval. D'autre part, on trouve dans le cytoplasme des granules de neutrophiles abondants et peu d'azurophiles.

Granulocyte mature

Ceux-ci comprennent les 3 types de granulocytes trouvés dans le sang périphérique. Ce sont: les neutrophiles segmentés, les éosinophiles segmentés et les basophiles segmentés. Ses caractéristiques ont déjà été décrites dans la partie hématologie.

Cellules granulocytaires immatures. Source: Institut de pathologie des forces armées (AFIP) / Fichier: moelle osseuse WBC.JPG-Wikipedia.com Images modifiées.

Facteurs impliqués dans la granulopoïèse

La granulopoïèse est régulée par certaines substances synthétisées par les cellules du système immunitaire, telles que les lymphocytes, les macrophages et les cellules granulocytaires elles-mêmes.

Certains ont des fonctions stimulantes et autres inhibitrices. Par conséquent, ces substances maintiennent l'équilibre des clones cellulaires et le bon fonctionnement de la réponse immunitaire.

Substances stimulant la granulopoïèse

Bien que les stimuli que la cellule souche pluripotentielle reçoit pour se diviser et se différencier en cellules précurseurs de la lignée lymphoïde et myéloïde soient encore inconnus, on pense que l'interleukine 3 (IL3-) produite par les lymphocytes CD4 pourrait agir dans ce cas. sens, en plus d'autres signaux qu'ils reçoivent du microenvironnement médullaire.

De même, il y a le facteur de stimulation de colonies granulo-monocytaire (GM-CSF), qui stimule la cellule précurseur de la série myéloïde pour engendrer la cellule progénitrice granulocytaire / monocytaire.

On trouve également un facteur granulocytaire stimulant les colonies (G-CSF), qui stimule la maturation des précurseurs des neutrophiles segmentés, des éosinophiles et des basophiles.

L'interleukine (IL 5) intervient pour la différenciation des éosinophiles segmentés, tandis que l'éotaxine 1 agit dans la migration et le recrutement des éosinophiles.

Substances inhibitrices de la granulopoïèse

Une substance libérée par les granules de neutrophiles segmentés appelée lactoferrine participe à la régulation de l'expression de gènes impliqués dans diverses fonctions d'activation cellulaire et de production de cytokines.

En ce sens, la lactoferrine agit en activant les macrophages, qui peuvent libérer la prostaglandine-E (PGE). Cette substance, associée aux chalones et aux isoferritines acides, inhibe la prolifération et la maturation des neutrophiles segmentés.

D'autre part, la lactoferrine stimule l'activation des lymphocytes CD4 et la libération d'interleukine anti-inflammatoire (IL-10).

Références

1. Hollard D, Berthier R, Douady F. Granulopoiesis et son règlement. Sem Hop. 1975; 51 (10): 643-51. ncbi.nlm.nih.gov
2. «Hématopoïèse». Wikipedia, l'encyclopédie libre. 3 octobre 2018, 21:08 UTC. 22 mai 2019, 17:14. wikipedia.org
3. Piaggio R, Paseyro P. Hémopathies. Chapitre III. Les éléments figuratifs du sang normal et pathologique. pp31-46. Disponible sur: smu.org.uy/publicaciones/
4. Drago-Serrano M, Flores-Romo L, Oliver-Aguillón G, Jarillo-Luna R, Reina-Garfias H, Barbosa-Cabrera E, Campos-Rodríguez R. Lactoferrin comme modulateur de la réponse immunitaire. Biochemistry 2008, 33. (2): 71-82. Disponible sur:.redalyc.org
5. Lazarowski A. Sujets d'hématologie. Introduction aux aspects biochimiques des maladies hématologiques.
6. Moraleda Jiménez J. Étudiant de premier cycle en hématologie. Hôpital clinique universitaire de la Virgen de la Arrixaca. 4e édition. Murcie. Disponible sur: hematoncologia.com