Hématopoïèse

Concept d’Hématopoïèse

L’hématopoïèse est l’ensemble des mécanismes responsables de la production, la substitution continue et régulée et la différenciation des différents types de cellules sanguines.

Ces mécanismes forment un système complexe qui permet un ajustement précis de la production des cellules aux besoins de l’organisme, soit en raison du renouvellement des populations cellulaires, soit en raison des agressions extérieures (infections, hémorragies, etc..).

L’hématopoïèse comprend l’érythropoïèse, la lymphocytopoïèse, la granulocytopoïèse, la monocytopoïèse et la trombocytopoïèse. Leurs mécanismes produisent les différentes lignées de cellules sanguines: érythrocytes, leucocytes (lymphocytes, granulocytes et monocytes) et plaquettes.

Sites de l’hématopoïèse

L’hématopoïèse commence vers la troisième semaine de vie intra-utérine et ses sites de production changent tout au long de la vie. Jusqu’au 2e mois de gestation, l’hématopoïèse est principalement mésoblastique, se produisant dans le sac vitellin. Du 2e au 6e mois de grossesse, elle se produit principalement dans le foie et la rate. À partir du 6e mois de gestation, l’hématopoïèse est essentiellement médullaire et coïncide avec l’ossification du squelette.

Après la naissance, l’hématopoïèse normale a lieu exclusivement dans la moelle osseuse. Jusqu’à l’âge de 5 ans, tous les os possèdent une activité hématopoïétique. Au fur et à mesure que les années passent, la moelle des os longs est progressivement remplacée par du tissu adipeux. Chez les adultes, seuls les os du crâne, du bassin, les vertèbres, les côtes, le sternum et le fémur proximal sont en mesure de produire des cellules sanguines.

Cependant, si nécessaire, le tissu adipeux peut redevenir tissu hématopoïétique et le foie et la rate peuvent reprendre une activité hématopoïétique (hématopoïèse extramédullaire).

Étapes de l’hématopoïèse

Toutes les cellules du sang sont produites par une petite population de cellules indifférenciées, les cellules souches pluripotentes, qui ont une grande capacité d’autorenouvellement et différenciation (fig. 1). Des facteurs stimulant font que ces cellules se différencient soit dans la lignée lymphoïde soit dans la lignée myéloïde. Autant les cellules lymphoïdes multipotentes que les cellules myéloïdes multipotentes se différencient en cellules progénitrices, les unités formatrices de colonies – CFU (Colony-forming unit) d’un type particulier de cellule.

Fig.1. Schéma illustratif simplifié de la différentiation hématopoïétique (BFU-E: Unité formatrice de blastes d’érythrocytes; CFU-Me: Unité formatrice de colonies mégacaryocytaire; CFU-GM: CFU granulomonocytaire; CFU-M: CFU de monocytaire; CFU-G: CFU granulocytaire; CFU-L: CFU lymphocytaire).

Les cellules progénitrices possèdent aussi une capacité d’autorenouvellement qu’elles perdent au long de la différentiation. Après plusieurs divisions, les cellules progénitrices originent des cellules précurseurs spécifiques d’une unique lignée cellulaire et identifiable morphologiquement.

Les cellules précurseurs se divisent encore et, après maturation et multiplication, elles aboutissent à la formation de cellules fonctionnelles qui passent dans le flux sanguin.

Régulation de l’hématopoïèse

L’hématopoïèse est régulée par 3 mécanismes principaux:

— Un microenvironnement médullaire favorable fourni par les cellules du stroma qui sécrètent la matrice extracellulaire et les facteurs de croissance;

— Des vitamines et oligoéléments: Quelques vitamines sont indispensables à l’hématopoïèse. La vitamine B₁₂ et l’acide folique sont nécessaires à la synthèse de l’ADN et, par conséquent, à la division cellulaire. Une carence de ces vitamines, dites antimégaloblastiques, provoque l’apparition d’anomalies dans la formation des différentes lignées cellulaires. Outre les vitamines, quelques oligoéléments sont aussi indispensables, le fer étant le principal et un élément essentiel à la synthèse de l’hémoglobine dans l’érythropoïèse.

— Des facteurs de croissance qui régulent l’hématopoïèse, soit positivement soit négativement:

→ Parmi les facteurs de régulation positive se démarquent les facteurs stimulateurs de colonies – CSF (Colony Stimulating Factors) qui peuvent agir sur les cellules progénitrices en ayant un effet non-spécifique d’une lignée donnée (cas de l’interleukine 3 – IL-3), ou avoir une action plus restreinte, en participant dans l’acquisition de caractéristiques de différentiation spécifiques des cellules matures (cas du facteur stimulateur de colonies de granulocytes – G-CSF);

→ Parmi les nombreux facteurs de régulation négative, on trouve le facteur de nécrose tumorale alpha – TNF-α (Tumor Necrosis Factor- α) et le facteur de croissance transformant bêta – TGF-β (Transforming Growth Factor-β).

References:

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