Hématopoïèse - Définition

Introduction

Hématopoïèse

L'hématopoïèse est le processus physiologique permettant la création et le renouvellement des cellules sanguines ou hématocytes.

Chaque jour dans l’organisme humain adulte 10^13 cellules hématopoïétiques sont produites. Les cellules souches embryonnaires hématopoïétiques (CSH) sont à l'origine de toutes les cellules sanguines. Elles sont à la fois capables d’auto renouvellement (permettant de maintenir constant le pool de CSH multipotente) et de différenciation en progéniteur non multipotent en réponse à un signal exogène. L’hématopoïèse normale est donc un processus qui permet l’équilibre entre l’auto renouvellement des cellules et leur différentiation.

Les progéniteurs seront capables de donner, après différenciation, tous les types de cellules sanguines : hématocytes, leucocytes et plaquettes.

La spécialisation des cellules souches est un domaine de recherche clé puisqu'il permettrait de créer à grande échelle en laboratoire des cellules sanguines compatibles au receveur, à même les cellules souches du donneur.

• Site hématopoïétique: tissu formé de mésoderme et d’endoderme dans lequel apparaissent les cellules hématopoïétiques

Ex: Sac vitellin, Aorte, allantoïde.

• Organe hématopoïétique: structure mésodermique ou endomésodermique colonisée par les cellules hématopoïétiques venant des sites hématopoiètiques. Le plus souvent amplification des CH.

Ex: Foie fœtal, moelle osseuse, thymus, rate…

L'hématopoïèse se déroule chez l'homme, après la naissance dans la moelle des os, et en particulier chez l'adulte uniquement dans l'os sternal, les os iliaques et la tête du fémur, ce sont donc des lieux de ponctions en cas de soupçon de problèmes hématopoïétiques. Avant la naissance, l'hématopoïèse se déroule d'abord dans les îlots sanguins de la vésicule vitelline puis dans le foie, la rate et les ganglions lymphatiques.

La formation des CSH se déroule en plusieurs étapes et dans plusieurs lieux :

• la spécification des cellules du mésoderme en hémangioblaste (embryon) ;
• l’émergence des pré-CSH (AGM=aorte, gonade, mésonéphros ; foie fœtal ; placenta ; sac vitellin ; moelle osseuse ) ;
• la maturation des CSH (AGM=aorte, gonade, mésonéphros ; foie fœtal ; placenta ; sac vitellin ; moelle osseuse ) ;
• l’expansion des CSH (AGM=aorte, gonade, mésonéphros ; foie fœtal ; placenta ; sac vitellin ; moelle osseuse ) ;
• la mise en quiescence et auto renouvellement des CSH (moelle osseuse).

Chez l’homme ce processus se déroule pendant les 70 premiers jours de gestation.

Les cellules souches se différencient en progéniteurs qui eux-mêmes subiront trois processus de différenciation :

• l'érythropoïèse ;
• la leucopoïèse comprenant la granulopoïèse ;
• la thrombocytopoïèse.

Érythropoïèse

Processus permettant la fabrication des globules rouges.

On passe successivement d'un proérythroblaste (grosse cellule nucléée de 20 micromètres de diamètre) à un érythroblaste d'abord basophile, polychromatophile puis enfin acidophile (il y a acidification du milieu cellulaire au cours de cette différenciation car il y a baisse du nombre de ribosomes et augmentation du taux d'hémoglobine). Il y a au cours de la différenciation baisse de la taille du noyau (par condensation) puis éjection de ce dernier au stade qui suit l'érythroblaste acidophile: on a alors une cellule anuclée contenant encore quelques organites (mitochondries, ribosomes) nommée réticulocyte. Le réticulocyte finit sa différenciation dans le sang et devient un erythrocyte (=globule rouge =hématie). Les erythrocytes n'ont plus aucun organite et plus de noyau car leur forme est si bien adaptée à leur fonction qu'un système de contrôle interne ne semble pas nécessaire.

Les erythrocytes sont des cellules d'environ 7 micromètres de diamètre qui fonctionnent environ 120jours et qui ne peuvent pas se diviser: leur renouvellement n'est possible que par le processus d'erythropoïèse qui dure quant à lui environ une semaine. L'erytrhopoïèse est stimulée par l'erythropoïétine (EPO), les hormones thyroïdiennes et les androgènes: ce dernier facteur explique que le nombre de globules rouges par mL de sang soit plus grand chez les Hommes que chez les Femmes dans la mesure où le taux d'androgènes (exemple: la testostérone) est plus important chez les individus mâles. Le phénomène d'erythropoïèse est aussi augmenté en haute altitude: le manque de dioxygène (O₂) en hauteur (hypoxie) stimule la moëlle osseuse qui synthétise dès lors plus de globules rouges pour augmenter la capacité du sang en O₂. Ce phénomène a lieu au bout d'un séjour d'environ 2 semaines en altitude: il explique le choix des entraîneurs de football qui conduisent leurs joueurs dans des centres haut placés avant une coupe du monde, et ce afin d'augmenter leur concentration sanguine en globules rouges pour qu'elle soit plus importante que la normale en redescendant.