Polynucléaires neutrophiles : Formule d`Arneth normale 1 2 3 4 5 5

Polynucléaires neutrophiles :
Morphologie, fonctions, méthodes d’exploration
Polynucléaires neutrophiles
Morphologie :
Le polynucléaire neutrophile est une cellule de 12 à 14 µ, dont le rapport
nucléocytoplasmique est d'environ 30%.
• Son noyau est multilobé (2 à 5 lobes) : de minces ponts de chromatine relient les lobes les
uns aux autres. La chromatine/ rosé violacé, prend la forme de mottes denses bien limitées.
Chez la femme, environ un sur dix polynucléaires présente une petite masse de chromatine
rattachée au noyau par un filament, l'appendice nucléaire lié au sexe.
Le nombre de lobes augmente au cours de la vie du polynucléaire. Le pourcentage de
polynucléaires possédant 1, 2,3, 4 ou 5 lobes est exprimé par la formule d'Arneth :
Formule d'Arneth normale
Nombre de lobes
Pourcentage de polynucléaires
1
2
3
4
5
5
34
45
14
2
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 : la majorité des cellules ont un à deux lobes.
• Des granulations brunes, dites neutrophiles (lysosomes) et des granulations azurophiles se
détachent sur un cytoplasme gris clair.
Les colorations cytochimiques indiquent que les granulations spécifiques neutrophiles
contiendraient des phosphatases alcalines tandis que les granulations azurophiles
renfermeraient des peroxydases et des phosphatases acides.
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Ces deux types de granulations se colorent par le noir Soudan, révélant ainsi leur contenu
lipidique. Le PAS met en évidence du glycogène cytoplasmique.
Les phosphatases alcalines sont diminuées dans la leucémie myéloïde chronique (intérêt
diagnostique).
Propriétés :
1. Plasticité
Cette cellule extrêmement déformable franchit des orifices de 3µ : ainsi, elle traverse un
endothélium vasculaire en s'immisçant dans les espaces intercellulaires.
2. Adhésivité
Cette propriété lui permet d'adhérer aux parois vasculaires. L'adhérence n'est possible qu'en
présence de plasma, de cations bivalents Mn++, Mg++, Ca++. (A 4° C, l'adhérence est
impossible). Sur un support, grâce à leur propriété d'adhésivité, les polynucléaires étalent leur
cytoplasme en un large voile mince circulaire autour du renflement central du noyau. Les
polynucléaires peuvent former des agrégats.
3. Mobilité
Les polynucléaires se déplacent en émettant des pseudopodes dont les extrémités adhèrent à
un support. La rétraction des pseudopodes entraîne le noyau, le cytoplasme, et détache la
cellule de la zone postérieure d'appui.
A 37°, ils parcourent 20 à 40 µ à la minute. Ces mouvements dépendent des microfibrilles et
des microtubules : 1 'ATP fournit l'énergie nécessaire.
4. Chimiotactisme
Le chimiotactisme c'est l'orientation des déplacements d'une cellule mobile, induits par des
substances.
La propriété chimiotactique d'une substance est étudiée in vitro en chambre de Boyden. La
substance testée est introduite dans un compartiment sépare des polynucléaires par une
membrane perméable à leur passage (pores de 3 µ).
L'activité chimiotactique s'évalue en étudiant l'orientation de leurs mouvements.
Les leucotaxines, les fragments activés du complément (C3, C5), les filtrats bactériens, les
produits de nécrose cellulaire, les produits de dégradation de la fibrine sont directement
chimiotactiques.
Les substances leucotaxinogènes, lysosomes des polynucléaires, des macrophages, des
hépatocytes, complexe Ag-Ac, protéases (plasmine, thrombine), endotoxines n'ont d'effet
chimiotactique qu'après activation de fragments du complément.
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Fonctions :
1) Phagocytose
Opsonisation
Les opsonines sont des protéines particulières qui se fixent sur les germes et favorisent la
phagocytose. Elles comprennent des immunoglobulines (surtout les Ig G) qui fixent la
particule au polynucléaire, le complément, et un tétrapeptide, la tuftsine, sécrété par la rate et
transporté par les immunoglobulines.
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Les phases de la phagocytose
Le polynucléaire dirige deux pseudopodes qui entourent la particule et fusionnent.
En moins d'une minute, à 37°, les lysosomes primaires fusionnent avec l'hétérophagosome qui
devient un hétérophagolysosome. Les granulations spécifiques interviennent dans ce
processus avant les granulations azurophiles.
La particule est détruite si elle est sensible aux enzymes des granulations. Pendant la
phagocytose, les polynucléaires restent immobiles.
L'énergie est fournie par l'ATP dont la synthèse dépend de la glycolyse.
2) La bactéricidie
La phagocytose produit des modifications métaboliques qui vont rapidement concourir à la
destruction des organismes ingérés par une explosion métabolique se manifestant par une
consommation d'02, intervenant 30 à 60 secondes après le contact de l'agent activateur avec la
membrane. Les systèmes antimicrobiens sont de deux types :
Bactéricidie oxygène-dépendante,
Liée à la production de composés oxygénés toxiques : ion superoxyde, peroxyde d'hydrogène
H2O2, produits grâce à la voie des pentoses, par l'intermédiaire d'une NADPH- oxydase,
localisées au niveau de la membrane plasmique et internalisée dans le phagosome au sommet
de la phagocytose.
La NADPH-oxydase est absente au cours de granulomatose chronique familiale, caractérisée
par des infections à répétitions gravissimes.
Cette action est complétée par le système de la myélopéroxydase en présence d'halogène et
H2O2, qui agit en altérant la membrane de la bactérie par fixation de l'halogène qui provoqué
la perte de l'intégrité de la membrane bactérienne. Le déficit en myélopéroxydase provoque
une réduction des capacités de bactéricidie en partie compensée par les autres mécanismes.
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Systèmes de bactéricidie indépendants de l'oxygène :
Le pH acide a un effet directement bactéricide
Le lysozyme ou muramidase lyse la paroi bactérienne.
La lactoferrine capte le fer nécessaire à la croissance des bactéries
Les protéines cationiques se combinent avec les groupements acides des micro-organismes.
Les hydrolases acides et protéases neutres achèvent la dégradation du contenu des vacuoles.
L'exocytose expulse les résidus non digérés. Mais la dégranulation du polynucléaire entraîne
souvent sa mort (formation de pus).
La fonction principale des polynucléaires est donc essentiellement une fonction de défense de
l'organisme contre les bactéries, les levures, les particules inertes, les cellules altérées ou
étrangères, les substances pathologiques (fibrine).
3) Polynucléaires et inflammation
Les protéines sécrétées par les polynucléaires neutrophiles entraînent une vasodilatation et
une augmentation de la perméabilité capillaire : ces phénomènes sont favorisés par l'histamine
qu'ils libèrent. De plus, elles provoquent la dégranulation des mastocytes (principaux
producteurs d'histamine) et l'afflux secondaire d'autres polynucléaires.
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Les polynucléaires libèrent également des protéines pyrogènes et des enzymes (élastase,
collagénase, protéases, hyaluronidases) responsables de lésions vasculaires et tissulaires, en
présence d'endotoxines bactériennes ou de complexes antigènes anticorps.
Polynucléaires éosinophiles
Morphologie :
De même taille que le granulocyte neutrophile, il s'en distingue par un noyau bilobé et des
granulations orangées, sphériques, d'un diamètre plus grand (0,3 à 2,5 µ). Ces granulations
sont riches en peroxydases et en phosphatases acides.
Fonctions :
Les éosinophiles sont des cellules mobiles, attirées par les substances chimiotactiques. Les
complexes antigènes/anticorps (Ig E) se fixent sur la membrane des mastocytes et provoque
l'excrétion des grains de sécrétion : les produits ainsi libérés jouent un rôle déterminant dans
le chimiotactisme.
Les polynucléaires éosinophiles semblent phagocyter surtout les complexes Ag-Ac. Ils
interviendraient également dans le transport du plasminogène qui intervient dans le
phénomène de cicatrisation.
Durée de vie:
On estime le temps de maturation médullaire à 2 ou 3 jours et la durée de vie dans le sang à 6
ou 8 heures ; les granulocytes vivraient plusieurs jours dans les tissus (2 jours dans l'intestin).
Les éosinophiles disparaissent de la circulation sanguine après administration d' ACTH à un
sujet normal (par blocage de leur libération à partir de la moelle).
Polynucléaires basophiles
Morphologie :
Cette cellule d'environ 10 à 14 (A, au noyau tri ou tetra folié, possède de grosses granulations
de forme irregulières 0,2 à 1,2 \i, colorées en rouge sombre par le bleu de toluidine ( réaction
métachromatique) .
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Les granulations spécifiques basophiles contiennent de l'histamine, de l'héparine, du ECFA
(factor chimiotactique des éosinophiles), du PAF (platelet activating factor).
Fonctions :
Les polynucléaires basophiles libéreraient, par dégranulation, de l'histamine et une substance
chimiotactique, déterminant, après activation par des immunoglobulines, l'afflux
d'éosinophiles.
Ils joueraient un rôle dans les réactions d'hypersensibilité retardée (type cuti-réaction à la
tuberculine). L'héparine contenue dans leurs granulations interviendrait dans les phénomènes
de coagulation.
Durée de vie:
Elle est estimée à une dizaine de jours, depuis la formation de la cellule la plus jeune de la
lignée jusqu'à sa mort dans les tissus
Exploration des polynucléaires
Etude quantitative:
1. La numération leucocytaire associée à la formule leucocytaire apprécie le taux des
granulocytes neutrophiles du compartiment circulant. Il est compris entre 1,7 et 7.109/L
2. Le myélogramme permet une appréciation du compartiment de division et de maturation et
de réserve. Il ne fournit qu'une appréciation relative des différents éléments de la lignée.
On peut soupçonner un trouble de maturation quand il existe un déséquilibre entre les
différents stades, une majoration des stades peu matures par rapport aux éléments les plus
matures.
3. La biopsie ostéomédullaire permet plus justement, l'appréciation de :
- La densité cellulaire
- La caractérisation des troubles de maturation
4. Le dosage sérique des produits synthétisés par les neutrophiles :
- La transcobalamine, protéine transporteuse de la vitamine B12 est un reflet du pool des
granulocytes.
- Le lysozyme contenu dans les granules primaires et secondaires est libéré par la
destruction des granulocytes. Le lysozyme est également sécrété par les monocytes.
5. Les mesures isotopiques de durée de vie des granulocytes du secteur vasculaire restent des
méthodes expérimentales qui ne sont pas utilisées en clinique.
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Etude fonctionnelle :
1. Les méthodes cytochimiques permettent l'appréciation d'activités fonctionnelles
caractéristiques de la lignée :
• La peroxydase caractérise par son abondance la lignée granulocytaire.
• La phosphatase alcaline leucocytaire (PAL) est un témoin de la maturité des
polynucléaires des neutrophiles.
2. Etude du chimiotactisme in vitro en chambre de Boyden, constituée de deux compartiments
séparés par un filtre. Les cellules dont on étudie la réponse à une substance chimiotactique
sont placées dans la chambre supérieure, la substance chimiotactique étant dans la chambre
inférieure. On dénombre les éléments ayant franchis le filtre.
3. Test de réduction du nitro bleu de tétrazolium : ce test effectué in vitro met en présence des
particules de latex qui seront phagocytées par le polynucléaire, du NADP, et un colorant du
nitro bleu de tétrazolium (NBT). Sous l'action de la NADP-oxydase stimulée par la
phagocytose, le NBT est réduit et précipite sous forme de granules vert dense. Dans la
granulomatose chronique le nombre de polynucléaires capables de réduction est inférieur à
15%.
4. Bactéricidie in vitro, consiste à étudier le nombre de germes restant vivant après un certain
temps d'incubation en présence de polynucléaires neutrophiles.
Variations pathologiques des polynucléaires
Variations quantitatives
1. Neutrophilie
2. Neutropénie
Variations fonctionnelles des neutrophiles
Dans les formes congénitales, elles sont révélées par des infections cutanées et de la sphère
ORL, récidivantes.
1. Anomalies du chimiotactisme
. Congénitale : Syndrome du leucocyte paresseux
. Acquis : Alcoolisme, diabète, brûlures au cours des traitements par la colchicine, les
corticoïdes.
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2. Anomalies de la bactéricidie
. Granulomatose chronique familiale, révélée par des suppurations pulmonaires, cutanées,
osseuses, ganglionnaires.
. Déficit en myélopéroxydase.
Tests d'exploration du secteur de réserve
Test à l'Etiocholanolone ou à l'hydrocortisone :
L'injection d'une de ces substances induit une mobilisation des polynucléaires du pool de
réserve et permet de diagnostiquer les pathologies de répartition par rapport aux déficits de
production.
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