MONOCYTES: CARACTÉRISTIQUES, FONCTIONS, VALEURS, MALADIES - LA BIOLOGIE - 2025

Les monocytes sont des cellules sanguines appartenant à une sous-population de leucocytes appelée système phagocytaire mononucléaire. Ils ont une origine commune avec d'autres phagocytes dans les cellules souches hématopoïétiques. Ils sont responsables de la régulation de l'immunité innée et adaptative, ainsi que du remodelage tissulaire et de l'homéostasie.

Il existe deux sous-groupes de monocytes qui diffèrent dans leurs fonctions et leur destin, à savoir: 1) celui qui produit des macrophages après extravasation de la circulation périphérique; 2) un autre qui, dans des conditions inflammatoires, se différencie en cellules dendritiques inflammatoires.

Source: Dr Graham Beards

Les macrophages sont des cellules phagocytaires résidant dans les tissus lymphoïdes et non lymphoïdes. Ils sont impliqués dans l'homéostasie tissulaire à l'état d'équilibre en éliminant les cellules apoptotiques. De plus, ils possèdent un large éventail de récepteurs qui reconnaissent les agents pathogènes.

De leur côté, les cellules dendritiques se spécialisent dans le traitement et la présentation des antigènes, et dans le contrôle de la réponse des cellules B et T.

En plus de se défendre contre les infections, les monocytes peuvent contribuer au développement de maladies, telles que l'athérosclérose et la sclérose en plaques, ou, à l'inverse, ils peuvent contribuer à la régénération musculaire après une lésion et à la dégradation des fibrilles amyloïdes chez La maladie d'Alzheimer.

caractéristiques

Les monocytes sont des cellules de forme irrégulière. Ils ont un noyau en forme de rein. Ils ont des vésicules dans le cytoplasme. Son diamètre varie de 16 à 24 µm. Lorsque les monocytes sont colorés avec le colorant de Wright, leur cytoplasme apparaît de couleur bleuâtre.

Ils sont dérivés de cellules souches pluripotentes de la moelle osseuse. Les monocytes sont produits par plusieurs stades et stades intermédiaires comprenant: 1) un progéniteur myéloïde commun (CMP); 2) un progéniteur de granulocytes-macrophages (GMP); 3) le progéniteur de cellules macrophages-dendritiques (MDP).

Ils ont de la plasticité car ils peuvent devenir des macrophages ou des cellules dendritiques. Ils deviennent des macrophages lorsqu'ils pénètrent dans les tissus ou peuvent se différencier en cellules dendritiques inflammatoires.

Chez l'homme, les monocytes constituent 8% des leucocytes et ont une demi-vie de 70 heures, tandis que chez la souris ils constituent 4% des leucocytes et ont une demi-vie de 17 heures.

Sur la base de l'expression des récepteurs des chimiokines, les monocytes sont divisés en deux groupes principaux. Chez l'homme, ce sont: CD14 ⁺⁺ CD16 ^- et CD14 ⁺ CD16 ⁺. Chez la souris, il s'agit de Gr-1 ^hi et Gr-1l ^ow.

Le développement des monocytes est déterminé par l'expression de facteurs de transcription spécifiques, tels que PU.1, et les facteurs de déplacement CCAAT, AML-1B, Sp-1, GATA-1 et -2.

Origine et développement

Les modèles murins actuels proposent que les monocytes proviennent de la moelle osseuse des cellules souches hématopoïétiques (CSH), qui évoluent vers la formation d'un progéniteur de granulocytes-macrophages (GMP), qui est forme un progéniteur de cellule macrophage-dendritique (MDP) et un progéniteur de monocyte commun (cMoP).

Dans la lumière des vaisseaux sanguins, à l'état d'équilibre, la cMoP se différencie d'abord en cellules LY6C ^hi, puis en cellules LY6C ^low. Les cellules ^{faibles de} LY6C de souris (leur équivalent humain est CD14 ^faible CD16 ⁺), deviennent des macrophages résidant dans le sang plutôt que des monocytes eux-mêmes, et se déplacent à la surface de la lumière endothéliale.

Les cellules LY6C ^low coordonnent la réponse au stress dans la lumière et répondent, via le récepteur 7 Toll-like, aux signaux de dommages locaux, induisant le recrutement de neutrophiles. Cela déclenche la nécrose de l'endothélium et, par conséquent, ^les monocytes à ^faible LY6C nettoient les débris cellulaires.

Les cellules LY6C ^{hi de} souris (leur équivalent humain est CD14 ⁺) représentent les «monocytes classiques». Ils sont recrutés sur des sites d'inflammation qui agissent comme des précurseurs des phagocytes mononucléaires périphériques. Les cellules LY6C ^hi jouent un rôle important dans la réponse de l'hôte à l'attaque de pathogènes, tels que Listeria monocytogenes.

Macrophages dérivés de monocytes

Le terme macrophage fait référence à de grandes cellules monumentales phagocytaires. Selon le tissu dans lequel ils se trouvent, les macrophages reçoivent des noms spécifiques.

Les macrophages sont appelés cellules de Kupffer dans le foie, macrophages alvéolaires dans les poumons, histiocytes dans le tissu conjonctif, ostéoclastes dans les os, microglies dans le cerveau et cellules de Langerhans dans la peau. Ils portent également le nom de l'organe où ils se trouvent, comme les ganglions lymphatiques, le thymus ou les macrophages endocriniens.

Dans des conditions d'équilibre, les populations de macrophages résidant dans les tissus sont maintenues par leur prolifération locale. Cependant, lorsqu'il y a inflammation, un recrutement rapide des cellules précurseurs a lieu dans le compartiment macrophage du tissu respectif.

La différenciation des monocytes ^bas LY6C en macrophage implique des changements dans l'expression des gènes, qui déterminent les changements phénotypiques et l'expression des antigènes de surface associés au macrophage. Il existe deux types de macrophages, à savoir: les macrophages M1 ou macrophages inflammatoires; Macrophages M2 ou macrophages anti-inflammatoires (ou régulateurs).

Les macrophages M1 réagissent fortement à l'invasion par des agents pathogènes et d'autres signaux nocifs par la formation de cytokines pro-inflammatoires et la synthèse d'espèces d'oxyde nitrique et d'oxygène réactif. Les macrophages M2 ont des propriétés tolérogènes et réparatrices.

Cellules dendritiques dérivées de monocytes

Les cellules dendritiques classiques se développent à partir d'un progéniteur de cellule macrophage-dendritique (MDP), appelé cellule dendritique préclassique. Les cellules dendritiques sont formées de monocytes qui migrent à travers l'endothélium dans le sens abluménal-luménal. Les monocytes de la matrice endothéliale se transforment en macrophages.

Le recrutement des cellules LY6C ^hi se produit sur le site de l'inflammation. Les cellules LY6C ^hi recrutées se transforment en cellules dendritiques, qui migrent vers les ganglions lymphatiques. Les monocytes LY6C ^hi sont convertis en cellules dendritiques CX ₃ CR1 ⁺ D14 ⁺. Les cellules dendritiques préclassiques se transforment en CD103 ⁺.

Lorsque l'inflammation se produit dans la peau par irradiation aux rayons UV, les monocytes LY6C ^hi pénètrent dans l'épiderme et deviennent des cellules présentant les caractéristiques des cellules de Langerhans. Ces cellules se trouvent également généralement dans la ligne épithéliale muqueuse des cavités vaginale et buccale.

Les cellules dendritiques de l'épithélium vaginal sont reconstituées par des cellules précurseurs de la moelle osseuse. Dans des conditions inflammatoires, ils sont repeuplés par les monocytes LY6C ^hi.

Caractéristiques

Rôle des monocytes dans l'infection

Chez les individus sains, les monocytes du sang périphérique sont constitués de 90% de monocytes classiques (CD14 ⁺⁺ CD16 ⁺⁺). Les 10% restants sont des CD16 ⁺ monocytes (CD14 ⁺⁺ CD16 ⁺ intermédiaires) et des monocytes non classiques (CD14 ⁺ CD16 ⁺).

Lors de toute infection ou blessure, les neutrophiles réagissent rapidement (en quelques heures). Cependant, les monocytes modulent l'inflammation par la production de cytokines, telles que l'IL-1β, l'IL-6, le TNF-α et l'oxyde nitrique synthase inductible. Chaque type de monocyte répond différemment aux stimuli.

Par exemple, lors d'une infection par Candida albicans, les monocytes classiques induisent la réponse immunitaire Th7. Alors que dans l'infection par Aspergillus fumigatus, les monocytes classiques et CD16 ⁺ ont des capacités de phagocytose similaires, et les monocytes classiques inhibent la germination des conidies.

Dans des conditions d'infection, le nombre de monocytes CD16 ⁺ augmente. Cela a été observé chez des femmes enceintes atteintes de paludisme (Plasmodium spp.) Et co-infectées par le VIH. Les monocytes peuvent réduire le nombre de parasites, phagocytant les érythrocytes infectés via une phagocytose opsonique ou non opsonique.

Cependant, les monocytes peuvent contribuer aux manifestations sévères du paludisme, ce qui affecte les fonctions physiologiques de l'hôte et conduit à l'apparition de pathologies. Les monocytes, les cellules dendritiques et les macrophages jouent également un rôle essentiel dans la pathogenèse du VIH.

Rôle des monocytes dans l'angiogenèse et l'athérogenèse

Les monocytes s'accumulent dans la paroi des vaisseaux en croissance, ce qui suggère qu'ils contribuent à l'athérogenèse. Ils ne forment pas de réseaux vasculaires, mais imitent les cellules endothéliales, avec lesquelles ils partagent des caractéristiques phénotypiques et des marqueurs de surface.

Lorsque les monocytes de la circulation périphérique migrent du compartiment vasculaire vers le compartiment extravasculaire, ils mûrissent en macrophages. Plus précisément, les macrophages M2 possèdent des fonctions proangiogéniques: ils favorisent le remodelage vasculaire lors de la réparation tissulaire.

Une caractéristique de la formation de la plaque athéroscléreuse est l'accumulation de lipoprotéines dans la région intime de l'artère, qui s'accompagne du recrutement de monocytes de la circulation.

Les monocytes migrent vers l'espace sous-endothélial et interagissent avec les composants de la matrice extracellulaire, tels que le collagène I, le principal constituant de la paroi des artères. Une forte interaction est établie entre la matrice extracellulaire et les monocytes.

Les lipoprotéines de basse densité (LDL), retenues par les protéoglycanes dans la matrice extracellulaire, sont capturées par les macrophages. Les métalloprotéinases matricielles (MMP) sont importantes pour la formation de plaques athéroclérotiques. Les macrophages sont responsables de la production d'urokinase qui active les MMP.

Rôle des monocytes dans l'inflammation

Les sous-ensembles de monocytes marqueurs de nombreuses affections inflammatoires, telles que l'infarctus aigu du myocarde, les accidents vasculaires cérébraux, la septicémie, la polyarthrite rhumatoïde, le VIH et l'hémodialyse. Par exemple, les patients souffrant d'infarctus du myocarde et d'anévrisme ventriculaire ont beaucoup plus de monocytes que d'individus sans ces pathologies.

Les monocytes et les macrophages sont la principale source de cytokines, qui servent de messagers intercellulaires et régulent la prolifération, la différenciation et la migration des cellules. Les cytokines les plus importantes impliquées dans l'insuffisance cardiaque sont le facteur de nécrose tumorale (TNF) et l'interleukine IL6.

Une étude des processus inflammatoires chez les patients atteints d'insuffisance cardiaque a montré que le TNF, le TNFR1 et le TNFR2 sont des prédicteurs de mortalité dans la population étudiée. L'IL6 n'est pas un marqueur de l'inflammation, mais a un effet délétère direct sur le myocarde.

La modulation thérapeutique du système de cytokines dans les essais cliniques n'a pas été efficace chez l'homme. Une autre stratégie consiste à utiliser le carvédilol, un antagoniste non sélectif des récepteurs bêta-adrénergiques, qui réduit la production de TNF par les monocytes.

Le fénofibrate, un dérivé de l'acide fibrique, inhibe de manière significative la libération de cytokines dérivées de monocytes, telles que IL1, IL6 et MCP-1.

Niveaux de monocytes dans le sang

L'analyse quantitative des différents types de leucocytes dans le sang indique les valeurs normales suivantes: formes des bandes (granulocytes neutrophiles), 3–5%; segmenté (granulocytes neutrophiles), 40–75%; éosinophiles (granulocytes), 2–4%; basophiles (granulocytes), 0–1%; lymphocytes, 25–40%; monocytes, 2–8%.

Le nombre normal de monocytes dans le sang est compris entre 0 et 800 cellules / µl, et la valeur moyenne normale est de 300 cellules / µl (0,3 x 10 ⁹ cellules / L). Les processus inflammatoires chroniques sont associés à la monocytose, qui est une augmentation du nombre de monocytes. La valeur absolue dépasse 800 cellules / µl (> 0,8 x 10 ⁹ cellules / L).

Certains troubles associés à la monocytose sont des maladies inflammatoires, telles que la tuberculose, la syphilis et l'endocardite bactérienne sous-cutanée, la granulomatose / auto-immune, le lupus érimateux systémique, la polyarthrite rhumatoïde et l'artérite temporale.

Les troubles malins qui provoquent la monocytose comprennent la préleucémie, la leucémie nymphocytaire, l'histiocytose, la maladie de Hodgkin, le lymphome non hodgkinien et les carcinomes.

La monocytopénie est une réduction du nombre de monocytes (moins de 200 cellules / µl; 0,2 x 10 ⁹ cellules / L). Il survient en réponse au stress, à l'endotoxémie et à la suite de l'administration de glucocorticoïdes, d'interféron alpha et de TNF-alpha.

Certains troubles associés à la monocytopénie sont la leucémie lymphoïde chronique, la neutropénie cyclique et les dommages thermiques graves.

Maladies liées: cancer

Les monocytes, en plus d'avoir un rôle important dans le système immunitaire inné pour défendre l'hôte contre les microbes pathogènes, participent également à la pathogenèse et à la progression de maladies telles que l'athérosclérose, la sclérose en plaques et les métastases tumorales.

Les macrophages inflammatoires M1 sont impliqués dans l'élimination des cellules tumorales inutiles, mais les macrophages associés aux tumeurs M2 (TAM) peuvent inhiber la réponse antitumorale, augmenter la croissance tumorale et favoriser les métastases.

De ce fait, la présence et la quantité de TAM sont corrélées à une faible espérance de vie du patient. Chez les souris chez lesquelles la rate a été prélevée, ils montrent une réduction du nombre de TAM, c'est pourquoi une croissance tumorale réduite et des métastases sont observées.

Dans l'environnement hypoxique de la tumeur, la TAM est fortement influencée par la sécrétion de molécules signal, de cellules du système immunitaire et de cellules tumorales. Les TAM invasifs produisent des facteurs de croissance tels que l'EGF, qui favorisent la croissance tumorale.

De plus, TAM produit des facteurs comme le VEGF, qui favorisent la croissance des vaisseaux sanguins et les métastases. Un autre facteur produit par TAM est le VEGFR1, qui est impliqué dans la formation d'une niche prémétastatique.

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