Hématologie : Les Érythrocytes PDF

Clara GUILLAUME Année universitaire 2022-2023 DFSGP2 HEMATOLOGIE : LES ERYTHROCYTES ============================== 1. INTRODUCTION. Le sang est un liquide rouge d\'aspect visqueux qui circule dans les vaisseaux et dont le volume total est de 4,8 litres. L\'hémogramme ou numération formule sangui...

Clara GUILLAUME Année universitaire 2022-2023 DFSGP2 HEMATOLOGIE : LES ERYTHROCYTES ============================== 1. INTRODUCTION. Le sang est un liquide rouge d\'aspect visqueux qui circule dans les vaisseaux et dont le volume total est de 4,8 litres. L\'hémogramme ou numération formule sanguine (NFS) permet d\'apprécier les éléments figurés du sang qui sont les suivants : GR (hématies/érythrocytes), plaquettes et GB. 2. DESCRIPTION ET STRUCTURE DU GR. 1. [Caractéristiques générales des GR.] Cellule sanguine la plus abondante, anucléée (pas de possibilité de renouvellement enzymatique), contenant une solution d\'Hémoglobine (transport O~2~ et CO~2~), déformable grâce à l'absence de noyau (avantage pour circuler dans les petits vaisseaux), cellule biconcave à centre clair. 2. [Morphologie générale.] Colorés via le MGG, coloration de référence en hématologie. Bien qu\'il soit anucléé, le GR reste une cellule. +-----------------------+-----------------------+-----------------------+ | Description | | Durée de | | | | développement et de | | | | vie | +=======================+=======================+=======================+ | Vaisseaux : disques | Homme : 4,5 - 5,7 T/L | Durée de | | biconcaves, anucléés, | | développement : 5 à 7 | | uniformes de 7 à 8 | Femme : 4,2 - 5,2 T/L | jours. | | µm. Frottis : aspect | | | | d\'un disque avec | T/L = 10^12^/L | Durée de vie : 120 | | centre clair | | jours ensuite, | | | | phagocyté. | +-----------------------+-----------------------+-----------------------+ 3. [Membrane du GR.] Enveloppe souple et déformable (propriété d\'élasticité) qui permet le maintien de la forme du GR. Plasticité du GR : assure la déformabilité. Rapport S/V favorable, composition de la membrane ➔ passage dans les capillaires. Double couche lipidique (42%) : - Phospholipides disposés de manière asymétrique (70%) : - Phosphatidylcholine et sphingomyélines (feuillet externe). - Phosphatidylsérine et phosphatidyléthanolamine (feuillet interne). - Cholestérol non estérifié (30%). - Glucides (glycolipides ou glycoprotéines, 8%) : antigènes de certaines substances de groupe érythrocytaires. - Protéines périphériques ou insérées dans la membrane (50%) : maintien de l'intégrité structurale. - Protéines structurales constituant le cytosquelette (spectrine, actine protéine 4.1, ankyrine, etc.). - Protéines liées à la membrane par un GPI : protéines de régulation du complément qui permettent d'empêcher l'hémolyse (CD55, CD59). - Protéines transmembranaires : liaison des protéines cytoplasmiques à la bicouche lipidique. La principale est la protéine bande 3 (25%). C'est une protéine de transport dont le domaine cytoplasmique fixe l\'ankyrine et la protéine 4.1 ce qui permet l'ancrage du cytosquelette et des enzymes glycolytiques. Son domaine TM est un transporteur d\'anion au sein du GR, des tissus vers les poumons, et a une forte spécificité pour le HCO^3-^, le - Glycophorines : support des antigènes des groupes sanguins et porteurs de charges négatives. On observe de nombreux échanges transmembranaires au sein du GR : apport de substrats énergétiques (glucose) et maintien des concentrations en ions intra-globulaires avec les pompes ATPase Na^+^/K^+^ Mg^2+^ dépendantes et Ca^2+^ Mg^2+^ dépendantes ainsi que la pompe HCO^3-^/Cl^-^. [2.4 Cytoplasme du GR.] Le cytoplasme contient une solution d\'hémoglobine et tout un ensemble d\'enzymes érythrocytaires qui permettent le métabolisme du GR. Celui-ci a pour but la production d\'énergie afin de maintenir l\'intégrité de la membrane et de garder l\'hémoglobine sous sa forme active. Ce métabolisme énergétique permet aussi la protection de la membrane et de l'hémoglobine contre l'oxydation (le fer oxydé en Fe^3+^ ne permet pas le transport de l'oxygène = méthémoglobine). +-----------------------------------+-----------------------------------+ | Le métabolisme énergétique | | +===================================+===================================+ | **Voie de la glycolyse | **Voie de la glycolyse aérobie** | | anaérobie** | | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | - 90% du glucose est métabolisé | - Shunt des pentoses phosphate. | | par cette voie. | | | | - Assure 10% du catabolisme du | | - Dégrade le glucose en 2 | glucose. | | trioses phosphate. | | | | - Produit du NADPH(role | | - Produit de l\'ATP, du NADH | important pour lutter contre | | réduit et du lactate. | loxydation), co-enzyme de la | | | glutathion réductase | | - Rôle majeur d\'une enzyme : | (élimination des peroxydes). | | la pyruvate kinase(PK) | | | | - Rôle majeur d\'une enzyme : | | | la glucose-6-phosphate | | | déshydrogénase(G6PD) on peut | | | avoir une anomalie sur le | | | chromosome x et cela peut | | | induire des anémies | | | hémolytiques, et certains | | | médoc peuvent pas être | | | dispensés à ces individus. | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | - Cycle du 2,3 DGP (shunt de | Lorsque Hb est liée au fe3+ on | | Rapoport Luebering). | l'appelle la méthémoglobine qui | | | est impropre au transport de | | - Greffé sur la voie anaérobie. | l'oxygène | | | | | - Produit le | | | 2,3-diphosphoglycérate qui | | | régule l\'affinité de l\'Hb | | | pour l\'oxygène. | | +-----------------------------------+-----------------------------------+ 3. L\'ERYTHROPOÏESE. [3.1 Définition.] C\'est l\'ensemble des phénomènes qui concourent à la fabrication et au remplacement continu et régulé des globules rouges. Cette production de GR s\'effectue au sein de la moelle osseuse comme celui de toutes les cellules sanguines. Une cellules souche totipotente sanguine peut s\'engager dans deux voies de différenciation : - La myélopoïèse : la CST pourra se différencier en GR/plaquette = thrombocytes/polynucléaire= granuloctes/monocyte. Ainsi l\'érythropoïèse n\'est qu\'une voie particulière de la myélopoïèse. - La lymphopoïèse. ( production lymphocytes ) [3.2 Principe général.] Une CST va se différencier en progéniteur multipotent( peuvent donner pls lignes), les CFU-GEMM(granuloctes érythrocytes monocytes et mégacaryocytes) , puis en monopotent, les BFU-E ou CFU-E. Les précurseurs monopotents vont à leur tour maturer en précurseurs qui seront les premiers éléments morphologiquement reconnaissables.  Plus le précurseur est immature, plus la cellule est grosse, plus le noyau est gros, plus le cytoplasme est basophile (grisbleuté au MGG), plus le N/C est important. Le réticulocyte n'est pas reconnaissable au MGG car il est identique au GR. Pour le reconnaître, il faut réaliser une coloration au bleu de Crésyl, qui cible les débris d'ARN. +-------------+-------------+-------------+-------------+-------------+ | | | Taille | Caractérist | Caractérist | | | | | iques | iques | | | | | du noyau | du | | | | | | cytoplasme | +=============+=============+=============+=============+=============+ | | 0 à 2% | | Situation | | | | | | centrale | | | | | | | | | | | | Chromatine | | | | | | très fine | | | | | | | | | | | | Nucléole | | | | | | visible | | | | | | | | | | | | Expansion | | | | | | cytoplasmiq | | | | | | ue | | +-------------+-------------+-------------+-------------+-------------+ | Érythroblas | 2 à 4% | | Situation | | | te | | | centrale | | | basophile | | | | | | | | | Chromatine | | | | | | très fine, | | | | | | début | | | | | | condensatio | | | | | | n | | | | | | | | | | | | Baisse du | | | | | | rapport | | | | | | nucléocytop | | | | | | lasmique(N/ | | | | | | C) | | | | | | | | | | | | Nucléole | | | | | | absent | | +-------------+-------------+-------------+-------------+-------------+ | Érythroblas | 4 à 8% | | Situation | (teinte) | | te | | | centrale | Intermédiai | | polychromat | | | | re | | ophile | | | Noyau | entre | | | | | arrondi | basophile | | Le + | | | | et | | difficile à | | | Chromatine | acidophile | | reconnaitre | | | condensée | | | | | | | | | Un peu + | | | Nucléole | | | petit | | | absent | | +-------------+-------------+-------------+-------------+-------------+ | Érythroblas | 3 à 6% | | Excentré(ca | | | te | | | r | | | acidophile | | | c'est juste | | | | | | avant | | | | | | expulsion), | | | | | | parfois | | | | | | prêt à être | | | | | | expulsé | | | | | | | | | | | | Chromatine | | | | | | très | | | | | | condensée | | | | | | | | | | | | Nucléole | | | | | | absent | | | | | | | | | | | | « Œuf au | | | | | | plat » | | +-------------+-------------+-------------+-------------+-------------+ | Réticulocyt | 20-80 G/L | | PAS DE | Acidophile | | e | du sang | | NOYAU | | +-------------+-------------+-------------+-------------+-------------+ Lorsque [l\'érythroblaste acidophile expulse son noyau], il devient un réticulocyte qui détient des traces d\'ARN, et lorsque celles-ci seront perdues, il deviendra un érythrocyte. La différenciation des CST en précurseurs fait appel à des facteurs de croissances, principalement EPO**,** qui permettent le passage du stade précurseur au stade GR. Il y a quatre mitoses qui séparent le proérythroblaste de l\'érythroblaste acidophile. Puis après ce stade, il n\'y a plus de division car( l'érythroblaste acidophile ne se divise pas). Son noyau est expulsé donnant naissance au réticulocyte. La maturation des érythroblastes nécessite certains facteurs : Vitamine B12/ Folates (synthèse ADN), Fer/vitamine B6 (synthèse de l'hème, constituant de l'hémoglobine). Vitamine c(le métabolisme du fer) Vitamine E (la protection de la membrane contre la peroxydation). 200 Md de Gr sont produit chaque jours.Toute carence en un de ces éléments aura un impact sur la synthèse de GR et donc d\'Hb ou d\'EPO. 3.3 [Progéniteurs érythroblastiques.] [3.4 Précurseurs érythroblastiques.] En fonctions, du nbr de réticulocytes on peut évaluer le fonctionnement de la moelle osseuse. On peut faire ainsi des examens étiologiques d'anémies sur les patients en évaluant facilement le nbr de réticulocytes dans le sang. [3.5 Régulation.] Facteurs nucléaires : - Facteurs de transcription de la famille GATA. - (permettent) Engagement des progéniteurs multipotent dans la voie érythroïde. - Différenciation terminale des érythroblastes par blocage de l'apoptose. Facteurs de croissance : - Non spécifiques retrouvés dans diff lignés (SCF, IL-3, GM-CSF, IL-9, IL-11). - Spécifiques (EPO=érythropoïétine ). Régulation négative : - Apoptose des progéniteurs et des précurseurs érythroblastiques. - Diminution de la synthèse rénale d'EPO(=inhibe l'érythropoïèse ; si on a insuffisance rénale , on aura donc une anémie) - TNFα, TGFβ, IFNγ. [3.6 EPO.] Glycoprotéine globulaire dont la production est constitutive (= naturelle) au niveau rénal(90%) par les cellules endothéliales péritubulaires du rein (+10% par le foie,) et agit dans les derniers stades de l\'érythropoïèse. Actuellement production par génie génétique dans un but thérapeutique, pour les anémiques pour éviter les transfusions. (La production/ secretion d'EPO va être boostée par une situation d'hypoxie) La liaison à un récepteur de surface spécifique :EPO-R(avec jack2) induit la transmission d'un signal prolifératif. Action : - Le récepteur EPO-R apparaît au stade BFU-E tardives et CFU-E. - **Les BFU-E ne sont pas EPO dépendantes car pas [que] des récepteurs EPO-E** (récepteur pour le SCF, IL-3 et GM-CSF). - **Les CFU-E et les proérythroblastes sont EPO dépendants** ( car ils n'ont que des EPO-R). - Les érythroblastes perdent leur EPO dépendance au stade d'érythroblastes basophiles, quand le système d'Hb apparaît. - En situation d'hypoxie, l'augmentation de la production d'EPO entraîne la survie des progéniteurs EPO dépendants. Régulation : L'hypoxie rénale est le stimulant physiologique de la sécrétion d'EPO : - Baisse d'érythrocytes - Diminution de la biodisponibilité en oxygène - Augment de la demande en oxygène des tissus Le facteur de transcription HIF (Hypoxia induced factor) active la transcription du gène de l'EPO et majore la demie vie de l'ARNm de l'EPO : action au niveau de la moelle osseuse. L'expression de HIF est réprimée par les prolyl-hydroxylase si PO~2~ est élevée. 4. METHODES D\'ETUDE DES GLOBULES ROUGES. [4.1 L\'hémogramme.] - *Données quantitatives : numération des GR (après prise de sang). **Variation d'impédance*** Le passage de cellules en suspension dans un liquide conducteur à travers un orifice modifie la résistance électrique entre 2 électrodes. Cette variation d'impédance est enregistrée sous forme d'impulsions. La hauteur des impulsions est proportionnelle au volume de la cellule détectée. - *Données quantitatives : l'hémoglobine.* Mesure de l'hémoglobine par spectrophotométrie. Lyse des globules rouges en présence d'un réactif qui transforme l'hémoglobine en un composé unique. Absorption de la lumière à une longueur 'onde unique (540 nm). Réactifs utilisés : le cyanure (réactif de Drabkin) transforme l'hémoglobine en cyanméthémoglobine ; le lauryl sulfate transforme l'hémoglobine en lauryl hémoglobine. Homme adulte : 130-170 g/L. Femme adulte : 120-160 g/L. Une diminution du taux d'hémoglobine en fonction de l'âge et du sexe définit une anémie. - *Données quantitatives : l'hématocrite.* L'hématocrite est mesuré par les automates ou calculé à partir d'indices érythrocytaires. Elle peut varier en fonction du sexe, de l'altitude et de certaines pathologies. - *Données quantitatives : calcul des indices érythrocytaires de Wintrobe. On ne sera pas interrogé sur les formules* +-----------------------------------+-----------------------------------+ | **VGM** : volume globulaire | | | moyen. Mesuré par les automates | | | ou calculé à partir de | | | l'hématocrite. | | +===================================+===================================+ | **TCMH** : quantité moyenne d\'Hb | | | à l\'intérieur de chaque | | | | | | GR | | | | | | (Teneur corpusculaire moyenne en | | | Hb) | | +-----------------------------------+-----------------------------------+ | **CCMH** : concentration | | | corpusculaire moyenne d\'Hb. | | +-----------------------------------+-----------------------------------+ - *Données quantitatives : les réticulocytes.* Le nombre de réticulocytes indique l'activité de l'érythropoïèse médullaire. Ils contiennent de l'ARN ribosomal. +-----------------------------------+-----------------------------------+ | Technique manuelle | Technique automatisées | +===================================+===================================+ | Coloration vitale au bleu de | - Marquage de l'ARN par un | | Crésyl. | fluorochrome | | | | | | | | | | | | - Cytométrie en flux | | | (indications sur la maturité | | | des réticulocytes, les + | | | matures sont regroupés et les | | | immatures sont plus étalés). | +-----------------------------------+-----------------------------------+ [4.2 Frottis sanguin.] - *Aspects qualitatifs :* Prise de sang ➔ Frottis à partir du sang total prélevé sur tube EDTA (anticoagulant) ➔ Coloration au MGG( ,ay grunwald glemsa) ➔ Observation au microscope. Identification de cellules anormales, morphologie des GB et plaquettes, morphologie des GR : homogénéité, taille, forme, coloration. - Anomalies de taille : Anisocytose (microcytes/macrocytes). - Anomalie de coloration (anisochromie) : GR polychromatophiles (hyperérythropoïèse, réticulocytes) ; GR hypochromes (trop peu chargés en Hb, TCMH basse) ; GR hypercolorés (hyperchargés en Hb, sphérocytes). - GR à inclusion érythrocytaires : restes de chromosomes extranucléaires (corps de j-Jolly), restes de fuseaux mitotiques (anneau de Cabot), hématies ponctuées, infections (paludisme). - Anomalies de forme : Poïkylocytose. [4.3 Numération globulaire.] **Femme adulte** ----------------------- -- ------------------ **Hémoglobine (g/L)** 120 -- 160 L\'érythrocyte est une cellule déformable, dépourvue de noyau et d\'organites intracellulaires. Par conséquent, elle est incapable de synthétiser les protéines, l\'hémoglobine, les enzymes. Tous ces éléments sont synthétisés aux stades précédents celui de GR. Le globule rouge possède un pigment essentiel : l\'hémoglobine qui délivre de l\'oxygène aux tissus. Il va également produire de l\'énergie grâce à la glycolyse anaérobie principalement. Enfin, comme toutes les cellules, il existe des anomalies ainsi que des pathologies le touchant.