NEUTROPHILES: CARACTÉRISTIQUES, MORPHOLOGIE, FONCTIONS, TYPES - LA BIOLOGIE - 2025

Les neutrophiles sont le type de cellule leucocytaire et le sous-type de granulocytes impliqués dans la réponse immunitaire engloutissant les bactéries, les champignons et d'autres entités potentiellement pathogènes pour l'organisme.

Parmi les leucocytes granulaires, les neutrophiles sont les cellules les plus abondantes, retrouvées dans des proportions comprises entre 65 et 75% du nombre total de leucocytes. Ce montant peut augmenter si le corps souffre d'une infection.

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Pour remplir son rôle protecteur, cette cellule présente une capacité marquée à se déplacer dans les tissus. Ils correspondent à la première ligne de défense en présence d'une infection et sont également liés à des événements inflammatoires.

Le noyau des neutrophiles est variable en termes de morphologie, c'est pourquoi la cellule est dite polymorphonucléaire. Généralement, ce noyau a trois à cinq protubérances ou lobes irréguliers. Le cytoplasme présente une série de granules qui lui confèrent la couleur rose caractéristique de cette lignée cellulaire.

caractéristiques

Généralités et classification des granulocytes

Le sang est composé de divers éléments cellulaires. L'un d'eux sont les leucocytes ou les globules blancs, ainsi appelés en raison de leur manque de couleur par rapport aux érythrocytes ou aux globules rouges.

Dans les globules blancs, il existe plusieurs types, et l'un d'eux sont les granulocytes. Ils sont ainsi nommés car ils présentent une grande quantité de granules dans le cytoplasme. À notre tour, nous avons différents types de granulocytes qui diffèrent les uns des autres en réponse à différentes taches de laboratoire.

Les granulocytes sont des éosinophiles, avec des granules riches en protéines basiques qui sont colorés avec des colorants acides tels que l'éosine; les basophiles, qui présentent des granules acides et se colorent avec des colorants basiques tels que le bleu de méthylène; et les neutrophiles, qui présentent des granules à la fois acides et basiques et présentent des tons roses ou lavande.

Présentation et classification des neutrophiles

Au sein des granulocytes, les neutrophiles sont les cellules les plus abondantes. Ce sont des cellules avec une capacité de mouvement qui sont impliquées dans la réponse immunitaire et dans la destruction de différents pathogènes et agents extérieurs au corps.

Les neutrophiles matures sont caractérisés par un noyau segmenté. C'est pourquoi certains auteurs appellent ces leucocytes des cellules polymorphonucléaires, en abrégé PMN, pour leur acronyme en anglais.

Dans le sang périphérique, nous trouvons deux formes de neutrophiles: l'un avec un noyau segmenté et d'autres avec un noyau en forme de bande. Dans la circulation, la plupart de ces cellules ont un noyau segmenté.

Morphologie

Dimensions

Dans les frottis sanguins analysés en laboratoire, il a été observé que les dimensions des neutrophiles sont comprises entre 10 et 12 micromètres (µm), étant légèrement plus grandes que les érythrocytes.

Coeur

L'une des caractéristiques les plus marquantes des neutrophiles est la forme de leur noyau, aux lobes multiples. Bien que les granulocytes soient classés en fonction de leur réponse à la coloration, ils peuvent être facilement identifiés par cette caractéristique.

Les jeunes neutrophiles présentent un noyau avec une forme qui ressemble à une bande et ne présente encore aucun type de lobes, il peut être naissant.

Lorsque les neutrophiles ont atteint la maturité, le noyau peut avoir plusieurs lobes - généralement deux à quatre. Ces lobes sont liés par des brins délicats de nature nucléaire.

La position des lobes, et du noyau en général, est assez dynamique. Par conséquent, les lobes peuvent varier dans leur position et également en nombre.

Chromatine

Relativement, la chromatine des neutrophiles est assez condensée. La distribution de la chromatine dans les neutrophiles est caractéristique de cette lignée cellulaire: l'hétérochromatine (chromatine condensée à faible taux de transcription) est localisée en grande quantité aux bords du noyau, entrant en contact avec l'enveloppe nucléaire.

L'euchromatine (chromatine relativement plus lâche, avec un taux de transcription généralement élevé) est située dans la région centrale du noyau et il y a très peu de cette chromatine qui est en contact direct avec l'enveloppe.

Chez les femmes, l'un des chromosomes sexuels X devient compacté et inactivé dans une structure appelée corpuscule de Barr - ce phénomène se produit pour compenser la charge génétique. Ceci est visualisé comme un appendice dans l'un des lobes nucléaires.

Cytoplasme

Les organites et les granules se trouvent dans le cytoplasme des neutrophiles. Grâce à l'immense nombre de granules, le cytoplasme du neutrophile acquiert une coloration rose ou lilas. De plus, il existe des quantités importantes de glycogène. Ci-dessous, nous décrirons en détail chacun des sous-compartiments du cytoplasme:

Granules

Comme nous l'avons mentionné, les neutrophiles sont un type de granulocytes parce que leur cytoplasme a des granules différents. Dans ces leucocytes, il existe trois types de granules: spécifiques, azurophiles et tertiaires.

Granulés spécifiques

Les granulés spécifiques ou granulés secondaires sont de petite taille et assez abondants. En raison de leur petite taille, ils sont difficiles à visualiser au microscope optique. Cependant, à la lumière de la microscopie électronique, les granules apparaissent comme des structures ellipsoïdes. La densité des corps est modérée.

À l'intérieur des granules spécifiques, nous trouvons la collagénase de type IV, la phospholipidase, la lactoferrine, les protéines de liaison à la vitamine B12, la NADPH-oxydase, l'histaminase, les récepteurs de la feuille, entre autres. Il existe également des activateurs de complément et d'autres molécules aux propriétés bactéricides.

Granules azurophiles

Les granules azurophiles ou primaires sont plus gros que les précédents, mais on les trouve en moins grande quantité. Ils proviennent du début de la granulopoïèse et sont présents dans tous les types de granulocytes. Lorsque le colorant azur leur est appliqué, ils acquièrent une couleur violacée. Ce sont des corps très denses.

Ces corps sont analogues aux lysosomes et contiennent des hydrolases, des élastases, des protéines cationiques, des protéines bactéricides et de la myéloperoxydase. Ce dernier a l'apparence d'une substance à fines granules. Cette molécule contribue à la formation d'hypochlorite et de chloramines, substances qui contribuent à l'élimination des bactéries.

Un composant important des granules azurophiles dans la catégorie des protéines cationiques sont les soi-disant défensines, qui agissent de la même manière qu'un anticorps.

Granulés tertiaires

Dans la dernière catégorie, nous avons des granulés tertiaires. Ceux-ci sont à leur tour divisés en deux types de granulés, selon leur teneur: certains sont riches en phosphatases et les autres en métalloprotéines, comme les gélatinases et les collagénases. On suppose que ces protéines peuvent contribuer à la migration du neutrophile à travers le tissu conjonctif.

Organelles

Outre les granules clairement visibles dans le cytoplasme des neutrophiles, les compartiments subcellulaires supplémentaires sont assez rares. Cependant, au centre de la cellule, il y a un appareil de Golgi naissant et un petit nombre de mitochondries.

Caractéristiques

Vivre dans un monde grouillant d'organismes pathogènes unicellulaires est un défi majeur pour les organismes multicellulaires. Au cours de l'évolution, les éléments cellulaires se sont développés avec la capacité d'engloutir et de détruire ces menaces potentielles. L'une des barrières principales (et les plus primitives) est formée par le système immunitaire inné.

Les neutrophiles font partie de ce système inné. Dans l'organisme, ce système est responsable de la destruction d'agents pathogènes ou de molécules étrangères au corps qui ne sont spécifiques à aucun antigène, en s'appuyant sur les barrières constituées de la peau et des muqueuses.

Chez l'homme, le nombre de neutrophiles peut dépasser 70% des leucocytes circulants, constituant la première ligne de défense contre un large éventail d'agents pathogènes: des bactéries aux parasites et aux champignons. Ainsi, parmi les fonctions des neutrophiles, nous avons:

Destruction d'entités pathogènes

La fonction principale des neutrophiles est de détruire les molécules ou matériaux étrangers qui pénètrent dans l'organisme par phagocytose - y compris les microorganismes susceptibles de provoquer des maladies.

Le processus par lequel les neutrophiles détruisent les entités étrangères se compose de deux étapes: la recherche par chimiotaxie, la motilité cellulaire et la diapédèse, suivie de leur destruction, par phagocytose et digestion. Cela se produit comme suit:

Étape 1: chimiotaxie

Le recrutement des neutrophiles génère un processus inflammatoire dans la zone où la liaison avec le récepteur des leucocytes s'est produite. Les agents chimiotactiques peuvent être produits par des micro-organismes, par des lésions cellulaires ou par d'autres types de leucocytes.

La première réponse des neutrophiles est d'atteindre les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins grâce à l'utilisation de molécules de type adhésif. Une fois que les cellules atteignent le site de l'infection ou de l'inflation, les neutrophiles commencent le processus de phagocytose.

Étape 2: phagocytose

A la surface des cellules, les neutrophiles possèdent une grande variété de récepteurs aux fonctions diverses: ils peuvent reconnaître directement l'organisme pathogène, la cellule apoptotique ou toute autre particule, ou ils peuvent reconnaître une molécule opsonique ancrée à la particule étrangère.

Lorsqu'un micro-organisme est "opsonisé", cela signifie qu'il est recouvert d'anticorps, de complément ou des deux.

Au cours du processus de phagocytose, des pseudopodes émergent du neutrophile qui commencent à entourer la particule à digérer. Dans ce cas, la formation du phagosome se produit dans le cytoplasme du neutrophile.

Formation de phagosome

La formation du phagosome permet au complexe NADH oxydase situé à l'intérieur de ce corps de générer des espèces réactives de l'oxygène (comme le peroxyde d'hydrogène, par exemple) qui se terminent par la conversion en hypochlorite. De même, les différents types de granulés libèrent des substances bactéricides.

La combinaison d'espèces réactives de l'oxygène et de bactéricides permet l'élimination du pathogène.

Mort des neutrophiles

Après la digestion de l'agent pathogène, le matériau du produit de dégradation peut être stocké dans des corps résiduels ou il peut être éliminé par exocytose. Au cours de ce phénomène, la plupart des neutrophiles participants souffrent de mort cellulaire.

Ce que nous appelons «pus» est un exsudat épais blanchâtre ou jaunâtre de bactéries mortes mélangé à des neutrophiles.

Recrutement d'autres cellules

En plus de vider le contenu des granules pour attaquer les pathogènes, les neutrophiles sont également responsables de la sécrétion de molécules dans la matrice extracellulaire.

Les molécules sécrétées vers l'extérieur agissent comme des agents chimiotactiques. Autrement dit, ils sont responsables de "appeler" ou "d'attirer" d'autres cellules, telles que des neutrophiles supplémentaires, des macrophages et d'autres agents inflammatoires.

Génération de NET

Les neutrophiles sont des cellules qui peuvent générer ce que l'on appelle des pièges à neutrophiles extracellulaires, en abrégé TNE, pour son acronyme en anglais.

Ces structures sont générées après la mort des neutrophiles, à la suite de l'activité antimicrobienne. Ces structures extracellulaires sont supposées représenter des chaînes de nucléosomes.

En fait, l'utilisation du terme NETosis a été proposée pour décrire cette forme particulière de mort cellulaire - qui se traduit par la libération de TNE.

Ces structures possèdent des enzymes que l'on retrouve également à l'intérieur des granules de neutrophiles, étant capables de conduire la destruction d'agents bactériens, à la fois Gram négatif et Gram positif, ou agents fongiques.

Fonction sécrétoire

Les neutrophiles ont été associés à la sécrétion de substances d'importance biologique. Ces cellules sont une source importante de transcobalamine I, qui est essentielle pour l'absorption correcte de la vitamine B12 dans l'organisme.

De plus, ils sont à l'origine d'une importante variété de cytokines. Parmi ces molécules, la production d'interleukine-1, une substance connue sous le nom de pyrogène, se démarque. Autrement dit, une molécule capable d'induire des processus de fièvre.

L'interleukine-1 est responsable de l'induction de la synthèse d'autres molécules appelées prostaglandines qui agissent sur l'hypothalamus et provoquent l'augmentation de la température. En la comprenant de ce point de vue, la fièvre est une conséquence de l'inflation aiguë résultant de la réponse neutrophile massive.

Origine et développement

Combien de neutrophiles sont produits?

On estime que la production de neutrophiles est de l'ordre de 10 ¹¹ cellules par jour, ce qui peut augmenter d'un ordre de grandeur lorsque le corps subit une infection bactérienne.

Où sont fabriqués les neutrophiles?

Le développement des neutrophiles se produit dans la moelle osseuse. En raison de l'importance de ces cellules et du nombre important à produire, la moelle osseuse consacre près de 60% de sa production totale à l'origine des neutrophiles.

Comment sont fabriqués les neutrophiles?

La cellule qui en est à l'origine s'appelle le progéniteur granulocyte-monocyte, et comme son nom l'indique, c'est la cellule qui donne naissance à la fois aux granulocytes et aux monocytes.

Il existe différentes molécules impliquées dans la génération de neutrophiles, mais la principale est appelée facteur de stimulation des colonies de granulocytes, et c'est une cytokine.

Dans la moelle osseuse, il existe trois types de neutrophiles en développement: le groupe de cellules souches, le groupe de prolifération et le groupe de maturation. Le premier groupe est constitué de cellules hématopoïétiques capables de renouvellement et de différenciation.

Le groupe de prolifération est composé de cellules en états mitotiques (c'est-à-dire en division cellulaire) et comprend des progéniteurs myéloïdes ou des colonies qui forment des granulocytes, des érythrocytes, des monocytes et des mégacaryocytes, des progéniteurs de granulocytes-macrophages, des myéloblastes, des promyélocytes et des myélocytes. Les étapes de maturation se déroulent dans l'ordre indiqué.

Le dernier groupe se compose de cellules en cours de maturation nucléaire et est composé de métamyélocytes et de neutrophiles - à la fois en bandes et segmentés.

Combien de temps durent les neutrophiles?

Par rapport aux autres cellules du système immunitaire, les neutrophiles sont considérés comme ayant une demi-vie courte. Les estimations traditionnelles suggèrent que les neutrophiles durent environ 12 heures en circulation et un peu plus d'une journée dans les tissus.

Aujourd'hui, des méthodologies et des techniques impliquant le marquage au deutérium sont utilisées. Selon cette approche, la demi-vie des neutrophiles est augmentée jusqu'à 5 jours. Dans la littérature, cette divergence reste un sujet de controverse.

Migration des neutrophiles

Au sein des trois groupes de neutrophiles, un mouvement cellulaire (des neutrophiles et de leurs précurseurs) entre la moelle osseuse, le sang périphérique et les tissus. En fait, l'une des propriétés les plus pertinentes de ce type de leucocyte est sa capacité à migrer.

Comme ce sont les globules blancs les plus abondants, ils forment la première vague de cellules à atteindre la lésion. La présence de neutrophiles (et également de monocytes) implique une réaction inflammatoire importante. La migration est sous le contrôle de certaines molécules d'adhésion situées à la surface cellulaire qui interagissent avec les cellules endothéliales.

Maladies

Neutrophilie

Lorsque le nombre absolu de neutrophiles dépasse 8,6.10 ^9, le patient est considéré comme souffrant de neutrophilie. Cette condition s'accompagne d'une hyperplasie granulocytaire de la moelle osseuse, avec l'absence d'éosinophilie, de basophiles et d'érythrocytes avec des noyaux dans le sang périphérique.

Il existe de multiples causes pouvant entraîner une augmentation bénigne des neutrophiles, telles que les états de stress, les événements de tachycardie, la fièvre, le travail, un exercice cardiovasculaire excessif, entre autres.

Les causes associées à des pathologies ou des conditions d'importance médicale comprennent l'inflammation, l'empoisonnement, l'hémorragie, l'hémolyse et les néoplasmes.

Neutropénie

La condition opposée à la neutrophilie est la neutropénie. Les causes associées à une baisse des taux de neutrophiles comprennent les infections, les agents physiques tels que les rayons X, la carence en vitamine B12, l'ingestion de médicaments et le syndrome connu sous le nom de globules blancs paresseux. Ce dernier consiste en des mouvements aléatoires et sans direction de la part des cellules.

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