Structure et fonction du polynucléaire neutrophile :

1- La Granulopoïèse Neutrophile:

La moelle osseuse hématopoïétique renferme au sein de ses logettes, les cellules souches de toutes les lignées hématopoïétiques: Erythroblastique, Mégacaryocytaire, Lymphoïde, et granulo-monocytaire.

La lignée granulo-monocytaire donne naissance à la lignée granuleuse d'une part, et à la lignée monocytaire d'autre part. Chaque lignée possède ainsi sa propre cellule souche qui effectue sa prolifération puis sa différenciation sous l'effet des facteurs de croissance qui sont mono ou pluri spécifiques. La production des cellules matures s'effectue par étapes depuis la cellule souche d'origine. On décrit donc des compartiments successifs: le compartiment des cellules souches, le compartiment des progéniteurs spécialisés, le compartiment des précurseurs puis celui des cellules matures. La succession de ces compartiments permet à la cellule granuleuse de passer du stade de cellule souche à celui d'hémoblaste jusqu'au polynucléaire. Cette progression se fait en passant par 2 grands secteurs (figure 1): celui des divisions cellulaires, qui permet la succession de 4 à 5 divisions, puis celui de la maturation sans division.

La phase de maturation permet ensuite la segmentation du noyau et l'apparition des grains primaires puis secondaires dans le cytoplasme. Cette progression demande environ 7 jours ^[13].

La granulopoïèse neutrophile représente 70 % de l'hématopoïèse médullaire et les neutrophiles sanguins représentent 40 à 80 % des leucocytes sanguins selon l'âge. La lignée neutrophile est donc majoritaire dans l'organisme ce qui traduit sont rôle majeur dans l’immunité anti infectieuse.

Figure 1 : généalogie des cellules sanguines ^[14]

2-1- Hémoblaste granuleux:

Il s'agit d'un blaste sans critère de distinction particulier, mais qui appartient à cette lignée car il porte des antigènes myéloïdes sur sa membrane (figure 2 et 3) et de la peroxydase dans le cytoplasme. Par contre, en morphologie, il n'y a pas de granulations visibles, si bien que cette cellule pourrait être confondue avec n'importe quel autre blaste .La cellule fait environ 18 à 20 microns, le noyau a une chromatine très fine avec un nucléole, le cytoplasme est hyperbasophile sans grains. Une réaction cytochimique des myeloperoxydase montrerait que cette enzyme est présente, consignant l'appartenance à la lignée granuleuse.

Fig ure 2 :distribution de l’expression des marqueurs de surface

Figure 3 : marqueurs antigéniques de la lignée granuleuse

2-2- Myéloblaste :

C'est une cellule presque identique à la précédente mais qui possède des granulations azurophiles cytoplasmiques. La chromatine est fine et nucléolée. Le noyau reste convexe. Le cytoplasme est uniformément hyperbasophile. Le nombre de grains est variable, mais leur taille reste fine. La myèlopéroxydase est présente et les antigènes myéloïdes sont présents.

2-3- Promyélocyte:

Il représente 2 à 8 % des cellules médullaires. C'est la plus grosse cellule granuleuse médullaire. Le noyau excentré reste convexe et volumineux. Sa chromatine reste lâche et présente des débuts de condensation. Le nucléole est encore visible. Les grains azurophiles sont très nombreux, de taille variable, regroupés à un pôle de la cellule. Le cytoplasme est encore hyperbasophile, mais laisse voir une zone de clarté juxta-nucléaire qui marque la place du corps de Golgi (activité de synthèse) qui est en pleine expansion dans la cellule. La réaction cytochimique des peroxydases est très positive. Les antigènes myéloïdes sont présents. Les grains neutrophiles commencent à apparaître. En microscopie électronique on observe 3 sortes de grains: denses et sphériques, allongés contenant une inclusion cristalline et enfin de très petites contenant la myeloperoxydase.

2-4- Myélocyte neutrophile:

Cette cellule est plus petite que la précédente car la taille se réduit au fur et à mesure de la maturation. Le cytoplasme est devenu acidophile, hyalin, transparent. Le noyau est convexe mais peut présenter un début de concavité. La chromatine est dense, en blocs, sans nucléole. Les granulations sont de type "secondaires" et donc en l'occurrence "neutrophiles". Les grains azurophiles (primaires) ne sont plus visibles car ils sont enrobés de mucopolysaccharides acides et sont donc non colorables par les colorants usuels. Les granulations neutrophiles ont un contenu enzymatique différent. La myeloperoxydase est

présente dans les granulations primaires (azurophiles) mais absente des granulations secondaires.

2-5- Métamyélocytes neutrophiles:

La taille de la cellule continue à se réduire. La forme du noyau poursuit sa segmentation en forme de fer à cheval. La chromatine se condense d’avantage. Le cytoplasme est hyalin. Les granulations sont neutrophiles (Figure 4).

2-6- Polynucléaire neutrophile: A - Aspects qualitatifs :

 Morphologie :

C'est la cellule terminale de cette lignée. C'est celle qui sort de la moelle osseuse pour circuler dans le sang périphérique et jouer son rôle dans la défense de l’organisme. Elle mesure 12 à 14 microns. Le noyau est segmenté et possède 2 à 5 lobes. La chromatine est condensée, mottée sans nucléole. Le cytoplasme est hyalin translucide. Les granulations sont de type neutrophile. Les grains primaires sont toujours invisibles mais ils sont présents et portent l'activité peroxydasique. Quelques micro-vacuoles peuvent être présentes. Le nombre de lobes des polynucléaires est en relation avec l'âge (figure 5).

Les PNN les plus jeunes n'ont que 2 lobes, puis ce nombre de lobes augmente pour atteindre 4 ou 5 lobes. Un PNN normal et d'âge moyen possède 3 lobes d'après la formule d'Arneth (elle exprime le pourcentage de PNN possédant 1, 2, 3, 4 ou 5 lobes). Les carences en vitamines B 12 dévient la formule d'Arneth vers la droite et les polynucléaires peuvent alors avoir plus de

5 lobes. Les processus infectieux (septicémies) la dévient vers la gauche (tableau1) ^[13-17].

Tableau 1 : Formule d’Arneth normale ^[17]

Formule d’Arneth normale

Nombre de lobes 1 2 3 4 5

A. Myéloblaste. B. Promyélocyte. C. Métamyélocyte. D. Myélocyte. E. Neutrophile.

A. polynucléaire neutrophile à un seul lobe B. polynucléaire neutrophile à deux lobes C. polynucléaire neutrophile à trois lobes D. polynucléaire neutrophile à quatre lobes

Figure 5 : Polynucléaire neutrophile selon l’âge de la cellule ^[13].

 Marqueurs antigéniques :

La surface des neutrophiles est complexe, avec une myriade de plis, crevasses et sites d’interactions du neutrophile avec son environnement [18]

. La population des polynucléaires neutrophiles matures n’est pas homogène, ainsi plusieurs sous types différents peuvent être distingués par leurs équipements biochimiques et certaines molécules de surface distinguées grâce à la cytométrie de flux ^[19].

A la surface des neutrophiles, on rencontre les récepteurs des opsonines Fc R-I,-II et III, des fragments du complément [20,21] et des fragments Fc des immunoglobulines [22] .Certains antigènes présents sur tous les leucocytes (antigènes pan-leucocytaires) comme le CD43, CD44 (impliqué dans la migration et la phagocytose), du CD45 (ou Leukocyte common antigen) et du CD58 qui joue un rôle dans l'adhésion. A coté des PNN dits normaux

n’exprimant pas spontanément cytokines et chimiokines, des sous-populations de neutrophiles expriment de façon variable des cytokines comme l'IL-12 ou l'IL-10, des chimiokines comme CCL3 ou CCL2, des TLR comme TLR5-TLR8 ou TLR7-TLR9 ^[23].

Le neutrophile au repos exprime uniquement les molécules du CMH de classe I. Le neutrophile activé en présence d’IFN-γ, GM-CSF,TNF-α, IL-4 va se modifier et exprimer à sa surface le CMH de classe II, CD83, CD40 et CCR6 mais, de plus, les molécules de co-stimulation CD80 (B7-1) et CD86 (B7-2⁾

[24-26]

. Enfin, d'autres molécules sont impliquées dans l'adhésion .Il s'agit du CD9, du CD53 et du CD82 qui jouent un rôle dans l'adhésion des neutrophiles à l'endothélium au cours de la diapédèse. Le LFA1 (CD11a/CD18) joue également un rôle prépondérant [27] .Les CD 66 et CD15 interviennent dans la phase précoce de l'adhésion ^[28].