Hiérarchie de l'hématopoïèse : 6 classes
L'ensemble du processus de l'hématopoïèse post-embryonnaire constitue une hiérarchie stricte, où les cellules perdent progressivement leur universalité tout en acquérant des caractéristiques spécifiques. On distingue six classes consécutives :
- Classe I. Cellules souches. Multipotentes (capables de donner n'importe quelle cellule sanguine). Se divisent rarement et possèdent une capacité d'auto-renouvellement grâce à la division asymétrique.
- Classe II. Cellules semi-souches. Multi- ou oligopotentes. Déjà engagées (committées), c'est-à-dire que leur choix est restreint (par exemple, précurseurs de la myélopoïèse ou de la lymphopoïèse). Potentiel d'auto-renouvellement diminué.
- Classe III. Cellules unipotentes. Strictement programmées pour se transformer en un seul type d'élément figuré (exception faite de la lignée érythroïde qui comporte deux stades).
- Classe IV. Blastes. Ce sont les premières cellules identifiables au microscope en raison du début des synthèses spécifiques (deviennent plus grandes, plus claires). La capacité de formation de colonies est perdue.
- Classe V. Cellules en maturation. Subissent une cascade de modifications morphologiques. Chaque stade peut être clairement identifié.
- Classe VI. Cellules matures. Éléments figurés terminaux (érythrocytes, thrombocytes, leucocytes) libérés dans la circulation sanguine.
Caractéristiques des précurseurs précoces (Classes I–III)
Les cellules des trois premières classes sont visuellement indiscernables les unes des autres : au microscope, elles ressemblent à de petits lymphocytes. La différenciation à ces stades se produit de manière cachée, au niveau du génome.
Elles possèdent une capacité unique : le phénomène de formation de colonies. Une telle cellule peut, lors de sa division, former toute une colonie-clone (d'où l'appellation d'unités formant des colonies, ou UFC). Le phénomène de repopulation les caractérise également : elles peuvent passer dans le sang, y circuler et se réimplanter dans les organes hématopoïétiques.
Régulation et types d'hématopoïèse
La différenciation cellulaire est contrôlée par des facteurs spécifiques. Par exemple, les cellules de classe II deviennent sensibles aux régulateurs humoraux (poïétines) : l'érythropoïétine stimule la lignée érythrocytaire, la thrombopoïétine la lignée mégacaryocytaire.
Selon le rapport cellulaire dans la moelle osseuse, on distingue deux types d'hématopoïèse :
- Homoblastique (normale) : le pool de précurseurs précoces est restreint, l'immense majorité est constituée de cellules en division de la classe V (en cours de maturation).
- Hétéroblastique (en cas de pathologie, par exemple d'hémorragie) : la proportion de formes matures et en maturation diminue en raison de leur passage actif dans le sang, tandis que la proportion de formes précoces augmente de manière compensatrice.
Preuves expérimentales
La capacité des cellules précoces à former des colonies a été démontrée par la méthode des chimères radiologiques (méthode des colonies spléniques).
Principe de l'expérience :
- Des souris receveuses sont irradiées à une dose léthale, détruisant totalement leur propre moelle osseuse.
- On leur injecte des cellules de moelle osseuse d'une souris donneuse saine.
- Peu de temps après, des nodules-colonies apparaissent sur la rate du receveur.
Chaque nodule correspond à un clone issu d'une seule cellule transplantée de classe I, II ou III.
En bref : réponses aux questions sur le sujet
Quels facteurs humoraux et interleukines régulent la différenciation des cellules sanguines ?
La différenciation et l'activité des cellules hématopoïétiques sont régulées par des hémopoïétines ; la régulation de l'hématopoïèse comprend également des inhibiteurs. Les facteurs humoraux stimulateurs incluent :
- Facteurs stimulants les colonies (FSC) : Multi-FSC, érythropoïétine (Epo), thrombopoïétine, facteur stimluant les colonies de granulocytes (G-CSF), thymopoïétines. Leur cible principale est constituée par les cellules des stades précoces de l'hématopoïèse ; leur fonction est de déterminer l'orientation de la différenciation.
- Au stade des précurseurs myéloïdes, la différenciation est influencée par la leukopoïétine, l'érythropoïétine, la thrombopoïétine ; pour les cellules de classe II, les régulateurs déterminent le développement ultérieur : érythropoïétine → UFC-GEMM, leukopoïétine → UFC-GM, thrombopoïétine → UFC-MK.
- Interleukines (IL-1 à IL-7) : agissent sur les cellules relativement différenciées, régulent leur activité et leur capacité de prolifération ; l'IL-3 est nécessaire à tous les stades de toutes les voies hématopoïétiques.
Les inhibiteurs de l'hématopoïèse comprennent les chalones (rétrocontrôle négatif émanant des cellules matures), ainsi que les prostaglandines, l'interféron et les glucocorticoïdes.
Quels stades précis de modifications morphologiques (classe V) la cellule traverse-t-elle lors de l'érythropoïèse ?
Au cours de l'érythropoïétine, la cellule en maturation de classe V traverse une chaîne de stades se succédant séquentiellement. Ceux-ci incluent :
- L'érythroblaste basophile — stade auquel peut survenir une érythropoïèse inefficace avec la mort d'une partie des cellules.
- L'érythroblaste polychromatophile — stade intermédiaire de maturation de la lignée érythroïde.
- L'érythroblaste oxyphile — stade à partir duquel se forment les réticulocytes après la perte du noyau.
Quelles sont les six voies de différenciation incluses dans la myélopoïèse ?
La myélopoïèse comprend six voies de différenciation des éléments figurés du sang. Celles-ci incluent :
- Érythrocytes — produits de différenciation de la lignée érythroïde.
- Monocytes — cellules de la lignée agranulocytaire.
- Thrombocytes — plaquettes sanguines de la lignée thrombocytopoiétique.
- Neutrophiles — l'un des trois types de granulocytes.
- Éosinophiles — l'un des types de la lignée granulocytaire.
- Basophiles — un type de granulocytes.
Questions des cours et des examens
En quoi la CSH diffère-t-elle de la cellule progénitrice ?
La CSH est multipotente (peut donner naissance à toutes les cellules sanguines) et maintient sa population de manière illimitée. La cellule progénitrice est partiellement déterminée (oligopotente) et a une capacité d'auto-renouvellement limitée.
À partir de quelle classe peut-on identifier les cellules sanguines au microscope ?
Les différences morphologiques apparaissent à partir de la classe IV (blastes). Les cellules des classes I–III sont extérieurement identiques et ressemblent à de petits lymphocytes.
Qu'est-ce qu'une UFC ?
Unité formant des colonies. Il s'agit d'une cellule hématopoïétique précoce (classes I–III) capable de proliférer et de former un clone (colonie) constitué de nombreux descendants.
À étudier également sur le sujet
- Analyse détaillée de la différenciation de la lignée myéloïde (UFC-GEMM et ses dérivés)
- Deux stades de cellules unipotentes de la lignée érythroïde (BFU-E et CFU-E)
- Caractéristiques morphologiques des blastes (Classe IV)
- Particularités de la division asymétrique des cellules souches
- Régulation humorale de l'hématopoïèse par les interleukines et les poïétines
Autres sujets de la section « Organes hématopoïétiques et immunogéniques »
Vidéos de cours gratuites : histologieCours concis avec fiches de révision — sans inscription.
Matériel préparé par les enseignants de WhiteCoat Pro selon le programme d'enseignement des universités médicales. À caractère pédagogique.