MONOCYTOPOÏÈSE: STADES, CARACTÉRISTIQUES CELLULAIRES, RÉGULATION - LA BIOLOGIE - 2025

La monocytopoïèse est la formation de la série monocyte-macrophage, c'est-à-dire comprend la formation de macrophage monocyte jusqu'à la fin de l'activation où la maturation. Les deux types de cellules remplissent des fonctions spécifiques. Les monocytes engloutissent les bactéries et les virus.

Pour leur part, les macrophages ont une activité phagocytaire élevée, attirent les cellules du système immunitaire et fonctionnent comme des cellules présentatrices d'antigène. Ils synthétisent également des cytokines importantes qui participent à l'activation d'autres lignées cellulaires.

Gauche: Monocyte dans un frottis de sang périphérique. À droite: Macrophage phagocytant une levure encapsulée (Cryptococcus neoformans). Source: Wikipedia.com/ Carolina Coelho

Les monocytes et les macrophages ainsi que d'autres types de cellules constituent le système phagocytaire mononucléaire ou anciennement connu sous le nom de système endothélial du réticulum.

La monocytopoïèse est également appelée monopoïèse. La lignée monopoïétique fait partie du macro processus appelé hématopoïèse, car les monocytes sont des cellules qui circulent dans le sang.

Cependant, lorsqu'ils sont activés, les monocytes sont transportés vers divers tissus. Ces cellules transformées en macrophages recevront un nom spécifique en fonction du tissu dans lequel elles se trouvent.

Par exemple, ils sont appelés macrophages alvéolaires dans le tissu pulmonaire, cellules de Kupffer dans le foie, histiocytes dans le tissu conjonctif, cellules de Langerhans dans la peau, microglie dans le SNC, cellules mésangiales dans le rein et ostéoclastes dans l'os.

Le processus complet de monocytopoïèse commence à partir de la cellule souche. De là, les premières cellules à fonctions multipotentielles émergent et puis peu à peu elles se différencient en cellules engagées dans la formation d'une lignée cellulaire spécifique.

Cela se produit grâce à des facteurs chimiques qui régulent l'ensemble du processus. Parmi les substances impliquées figurent l'interleukine 3 (IL-3) et les facteurs de stimulation des colonies granulo-monocytaires (GM-CSF) et monocytaires (M-CSF).

Un trouble du processus de monocytopoïèse peut entraîner des maladies graves.

Étapes de la monocytopoïèse

Le processus de formation, de différenciation et de maturation se produit dans la moelle osseuse. Plus tard, le processus d'activation se produit dans les tissus du système endothélial du réticulum.

Toutes les séries de cellules hématopoïétiques proviennent de la cellule souche et la monocytopoïèse ne fait pas exception. En raison de certains stimuli chimiques, la cellule souche donnera naissance à diverses cellules multipotentielles.

Le premier est le CFU-LM (unité formant colonie de la série lymphoïde et myéloïde), qui se différencie plus tard en CFU-GEMM (unité formant colonie des séries granulocytaire, érythrocytaire, monocytaire et mégacaryocytaire). De là, il donne lieu à CFU-GM (granulocytaire et monocytaire) et cela diffère de CFU-M (monocytaire).

De là, les précurseurs reconnaissables au niveau de la moelle osseuse commencent. Ce sont: le monoblaste, le promonocyte et le monocyte. Ensuite, cette cellule sort dans la circulation périphérique et lorsqu'elle est activée, elle devient un macrophage.

Dans le processus de différenciation de la cellule souche à la CFU-M, il n'est pas possible de reconnaître les cellules précurseurs multipotentielles d'un point de vue morphologique.

Plus tard, au cours du processus de maturation des cellules du monoblaste au monocyte ou macrophage, elles subissent des changements morphologiques séquentiels qui révèlent leur état actuel de maturation.

C'est pourquoi, à partir du monoblaste, chaque cellule précurseur a ses propres caractéristiques qui les rendent reconnaissables.

Caractéristiques des cellules souches reconnaissables

Monoblaste

C'est une cellule qui mesure entre 15 et 22 µm. Ses caractéristiques sont très proches du myéloblaste, il est donc parfois difficile de les différencier l'un de l'autre. Il a un noyau qui couvre presque toute la cellule, laissant un cytoplasme pauvre qui se caractérise par être intensément basophile.

Le noyau est rond, excentrique et possède une chromatine très lâche où 5 à 6 nucléoles sont appréciés. Des techniques de coloration cytochimique telles que la coloration à l'estérase peuvent être utilisées pour différencier le monoblaste du myéloblaste.

Sa maturation cède la place au promonocyte.

Promonocyte

Cette cellule mesure environ 15-20 µm. Le taux de cytoplasme du noyau, bien que toujours élevé, est un peu inférieur à celui trouvé dans le monoblaste.

Le noyau reste excentrique mais a maintenant pris une forme irrégulière et même une zone légèrement en forme de rein ou invaginée peut être vue. La chromatine est légèrement condensée et seuls 1 à 2 nucléoles sont visibles.

La basophilie cytoplasmique peut être maintenue ou légèrement diminuée. A ce stade, de petits granules azurophiles apparaissent. Cette cellule est souvent confondue avec les promyélocytes avec lesquels elle partage certaines caractéristiques. Au fur et à mesure que cette cellule mûrit, elle devient un monocyte.

Monocyte

Une fois formé dans la moelle osseuse, il y reste pendant 24 heures, puis il est prêt à être mis en circulation. Cette cellule est facilement reconnaissable dans les frottis de sang périphérique.

Le monocyte est la plus grande cellule en circulation, mesurant entre 15-30 µm. C'est également la seule cellule mature qui maintient un taux de cytoplasme du noyau élevé. Bien que la chromatine soit plus dense que celle du promonocyte, elle est moins pycnotique que celle des lymphocytes.

Le noyau peut être situé au centre de la cellule ou rester excentrique. La forme du noyau est variable, parfois il peut être complètement en forme de rein et d'autres fois plus arrondi avec une petite indentation.

Le cytoplasme conserve une légère basophilie. Avec une coloration conventionnelle, le cytoplasme est observé avec une teinte bleu-grisâtre pâle. La présence de granules azurophiles est maintenue dans tout le cytoplasme et ils sont un peu plus concentrés autour du noyau.

Dans le cytoplasme des monocytes, la présence de vacuoles peut apparaître, ce qui peut être vu au microscope sous forme de zones blanches. Les vacuoles apparaissent dans les processus infectieux bactériens et viraux et sont dues à une fonction phagocytaire.

Les monocytes et les macrophages vacuolés sont appelés cellules spumeuses. Ils sont très fréquents chez les patients présentant une immunodéficience acquise. Les cellules de mousse sont également abondantes dans les plaques athéroscléreuses.

Dans les processus inflammatoires, les monocytes adhèrent à l'endothélium grâce aux intégrines qu'ils expriment dans leur membrane et traversent ensuite l'endothélium vasculaire par un processus appelé extravasation. De cette façon, ils migrent vers divers tissus. Là, ils deviennent des macrophages spécialisés en fonction du tissu.

Macrophage

C'est une grande cellule mesurant entre 25 et 50 µm. Il a un noyau ovale et central bien développé. Le cytoplasme est riche en lysosomes, organites utilisés dans la phagocytose. Il est situé dans différents tissus et chacun recevra un nom différent.

Les monocytes et les macrophages, ainsi que d'autres cellules telles que les fibroblastes, les cellules endothéliales et réticulaires, constituent le système endothélial du réticulum.

Ses fonctions comprennent la phagocytation de corps étrangers, la présentation d'antigènes transformés à d'autres cellules du système immunitaire, la synthèse de chimiokines qui attirent d'autres cellules inflammatoires, la régulation de la prolifération cellulaire et le fonctionnement de la réponse immunitaire en général.

Régulation de la monocytopoïèse

Dans ce processus de formation, de différenciation et de maturation des cellules, certaines substances chimiques qui régulent l'homéostasie sont impliquées.

Ces substances comprennent: l'interleukine 3 (IL-3) et les facteurs de stimulation des colonies de granules monocytaires (GM-CSF) et monocytaires (M-CSF).

Interleukine 3 (IL-3)

Il est produit par les lymphocytes CD4. Cette interleukine favorise la différenciation de la cellule souche en cellules précurseurs multipotentielles de toutes les lignées cellulaires, parmi lesquelles le précurseur appelé unité formant colonie de la série lymphoïde et myéloïde (CFU-LM).

Facteur de stimulation des colonies granulé-monocytaire (GM-CSF)

C'est une substance qui stimule la moelle osseuse dans les processus de différenciation et de maturation de diverses lignées cellulaires, y compris la lignée monocytaire.

Sa fonction est d'une importance vitale pour maintenir l'homéostasie dans les processus hématopoïétiques. Il est également important pour le maintien de la réponse immunitaire.

Ce facteur est utilisé comme traitement chez les patients transplantés de moelle osseuse. Ce facteur aide à la stimulation de la moelle osseuse et récupère ainsi rapidement le nombre de cellules sanguines.

Facteur de stimulation des colonies monocytaires (M-CSF)

Cette substance est synthétisée par les cellules du stroma médullaire et par les ostéoblastes.

En plus de participer au processus de différenciation des précurseurs de monocytes, il joue également un rôle dans la phase primaire de l'ostéoclastogenèse, plus précisément dans la formation de cellules géantes multinucléées.

Il joue également un rôle dans la régulation des taux de lipoprotéines dans le sang. Les monocytes sont impliqués dans ce processus. C'est pourquoi des cellules de mousse se forment.

Maladies liées à l'altération des monocytes

Infarctus du myocarde

Une augmentation significative des monocytes sanguins (monocytose) a été observée chez des patients ayant subi un infarctus du myocarde. On pense qu'ils jouent un rôle essentiel dans la réparation des tissus.

L'athérosclérose

Cette atteinte est un type d'inflammation qui se produit au niveau de l'endothélium vasculaire. Elle est stimulée par l'augmentation des lipides sanguins tels que le cholestérol et les lipoprotéines de basse densité (LDL).

Les monocytes expriment des récepteurs avec une affinité pour certaines lipoprotéines modifiées, agissant activement dans les processus athérosclérotiques. En ce sens, l'interféron alpha (IFNα) stimule l'expression de ces récepteurs sur les monocytes.

Dans cette condition, il est courant d'observer une augmentation des monocytes vacuolés ou des cellules spumeuses dans l'endothélium.

Syndrome MonoMAC

Ce syndrome rare se caractérise par un défaut génétique qui produit une absence totale de monocytes. La moelle osseuse est incapable de produire cette lignée cellulaire et par conséquent, des infections cutanées récurrentes par des micro-organismes opportunistes se produisent.

Sarcoïdose

Il s'agit d'une maladie qui a une prédisposition à former des granulomes dans divers tissus tels que les poumons, la peau, les ganglions lymphatiques, le cœur, entre autres. Cette maladie est causée par l'accumulation de cellules inflammatoires, y compris le macrophage.

Histiocytose pulmonaire à cellules de Langerhans

Cette maladie rare s'attaque principalement aux fumeurs blancs et se caractérise par une prolifération d'un type spécifique de macrophage appelé cellules de Langerhans. Ce sont les macrophages que l'on trouve normalement sur la peau.

Dans cette maladie, il y a une infiltration de ces cellules dans le tissu pulmonaire. On pense que cette situation est causée par des cytokines sécrétées par les macrophages alvéolaires, en particulier chez les fumeurs. D'autres tissus tels que la peau, les os, entre autres, peuvent également être affectés.

Leucémie myélomonocytaire chronique (CMML)

C'est une pathologie néoplasique myélodysplasique et myéloproliférative. Il se produit avec une augmentation significative du nombre de monocytes sanguins et avec des leucocytes normaux ou une légère leucopénie. Il peut également y avoir une thrombocytopénie et une anémie normocytaire.

Syndrome d'activation des macrophages (SAM)

Cette maladie est caractérisée par une anomalie macrophagique proliférative et fonctionnelle. Sa morphologie est normale mais son activité est exagérée. Les macrophages commencent à phagocyter les érythrocytes, les plaquettes, les leucocytes et même leurs propres précurseurs de manière incontrôlée. La maladie peut être mortelle si elle n'est pas traitée à temps.

Références

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