Progéniteurs hématopoïétiques , livre ebook

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2018

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Nicole Casadevall

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Editions du Traité de Médecine

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Editions du Traité de Médecine

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01 janvier 2018

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Français

Les progéniteurs hématopoïétiques sont des cellules multipotentes qui jouent un rôle majeur dans l’homéostasie en assurant la production constante et régulée des cellules du sang.OrganisationLe système hématopoïétique est le système de production cellulaire le plus dynamique chez l’adulte : il permet à la fois d’assurer le renouvellement constant de toutes les cellules du sang (homéostasie) et d’adapter sa régulation en fonction de contraintes physiologiques ou pathologiques. Il s’agit d’un système cellulaire complexe, adapté à une production considérable et comprenant schématiquement trois compartiments (Figure S4-P1-C5-1).

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01 janvier 2018

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Hématologie

Chapitre S04P01C05 Progéniteurs hématopoïétiques

N C ICOLE ASADEVALL

5 C0  1 0 P 4 S0

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Les progéniteurs hématopoïétiques sont des cellules multipotentes qui jouent un rôle majeur dans l’homéostasie en assurant la production constante et régulée des cellules du sang.

Organisation

Le système hématopoïétique est le système de production cellulaire le plus dynamique chez l’adulte : il permet à la fois d’assurer le renou vellement constant de toutes les cellules du sang (homéostasie) et d’adapter sa régulation en fonction de contraintes physiologiques ou pathologiques. Il s’agit d’un système cellulaire complexe, adapté à une production considérable et comprenant schématiquement trois com partiments (Figure S04P01C051). Le compartiment descellules souches hématopoïétiquesregroupe des cellules caractérisées par six propriétés essentielles : durée de vie longue, faible proportion de cellules en cycle, capacité de générer l’ensemble du système hématopoïétique (totipotence), autorenouvelle ment assurant la pérennité de ce compartiment, capacité d’engendrer des cellules engagées dans la différenciation cellulaire donnant nais sance aux progéniteurs, et capacité de reconstituer à long terme une hématopoïèse complète (lymphoïde et myéloïde) après myéloablation (transplantabilité). On ne sait pas les mettre en évidence in vitro par les techniques de culture clonale. Le compartiment desprogéniteurs, purement de transit, se compose de cellules hautement prolifératives. C’est un compartiment intermé diaire entre les cellules souches et les cellules différenciées. Les progé

Compartiment des cellules souches

Compartiment des progéniteurs de lignées (ex., érythroïdes, myéloïdes)

Compartiment descellules différenciées (ex., érythroblastes)

Barrière hématomédullaire

Cellules du sang (ex., hématies)

Figure S04P01C051Schéma des compartiments cellulaires de l’hémato poïèse. (Modifié d’après Metcalf D. Hematopoietic colonies. In vitro cloning of normal and leukemic cells. Berlin, Springer Verlag, 1977.)

S04P01C05

niteurs ne sont pas identifiables morphologiquement. Ils sont mis en évidence par leur capacité à donner in vitro des colonies de cellules hématopoïétiques dans des systèmes de cultures en milieu semisolide. Ces progéniteurs sont appelés « progéniteurs clonogéniques ». Le compartiment dematurationest constitué des cellules hémato poïétiques fonctionnelles ayant acquis des critères de différenciation terminale (précurseurs). Ces cellules sont morphologiquement recon naissables. À la fin du processus de maturation, celles qui ont achevé leur maturation franchissent la barrière hématomédullaire pour circu ler dans le sang.

Facteurs de croissance (cytokines)

Cette organisation très hiérarchisée permet le contrôle des différents compartiments cellulaires et assure une production finement régulée des cellules mûres terminales. On doit aux travaux principalement de R. Bradley et D. Metcalf, puis à l’équipe d’A. Axelrad, la mise au point, à partir des années 1960, de techniques de culture en milieu semisolide permettant de mettre en évidence la croissance de progéni teurs in vitro sous formes de colonies [17, 23]. Sans entrer dans les aspects techniques, le principe général est que les colonies de progéni teurs exigent normalement, pour croître in vitro, la présence de fac teurs de stimulation. Ces facteurs de croissance, alors non identifiés avec précision, devaient au cours des années suivantes être caractérisés, leurs gènes isolés et clonés (GCSF [granulocytecolony stimulating fac tor], GMCSF [granulocyte macrophagecolony stimulating factor], éry thropoïétine, thrombopoïétine,stem cell factor, interleukine 3, etc.).

Applications cliniques

Le développement des techniques de culture des progéniteurs a per mis de mieux comprendre les mécanismes de régulation de l’hémato poïèse ainsi que la physiopathologie de certaines hémopathies [4].

Syndromes myéloprolifératifs

Les progéniteurs érythroblastiques et mégacaryocytaires de la moelle osseuse de sujets normaux donnent naissance à des colonies in vitro uniquement si les cultures sont établies en présence du fac teur de croissance spécifique de la lignée : érythropoïétine (EPO) pour la lignée érythroblastique [23] ou thrombopoïétine (TPO) pour la lignée mégacaryocytaire [25]. J. Prchal et A. Axelrad [21] sont les premiers à avoir montré, en 1974, l’existence de progéniteurs éry throblastiques capables de se développer in vitro en l’absence d’EPO exogène dans la maladie de Vaquez. Cela n’est jamais observé dans les polyglobulies secondaires. Le mécanisme de leur formation, indé pendance à l’EPO ou hypersensibilité, a été longtemps débattu. Leur hypersensibilité à l’EPO a été démontrée dans des systèmes de culture sans sérum [3]. Ces colonies « spontanées », appelées colonies érythroblastiques endogènes, sont décelées dans la polyglobulie de Vaquez avec un niveau de spécificité et de sensibilité de 100 % pour le diagnostic de cette maladie [27]. Bien que ces techniques soient délicates, coûteuses et difficiles à standardiser [6], elles ont longtemps constitué le moyen le plus sûr pour affirmer le diagnostic de maladie de Vaquez [18].

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