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HEMATOPOIESE

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HEMATOPOIESE. DEFINITION: Ensemble de phénomènes cellulaires qui assurent la production continue et régulée des cellules matures et fonctionnelles du sang LOCALISATION DU TISSU HEMATOPOIETIQUE:

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hematopoiese
HEMATOPOIESE
  • DEFINITION:

Ensemble de phénomènes cellulaires qui assurent la production continue et régulée des cellules matures et fonctionnelles du sang

  • LOCALISATION DU TISSU HEMATOPOIETIQUE:

Dans la moelle osseuse adulte. Mais variable au cours de la vie embryonnaire, fœtale, puis post natale.

Thymus, ganglions, foie et rate participent à certaines étapes et/ou pour certaines lignées

LYMPHOPOIESE ET MYELOPOIESE

pourquoi s interesser a l hematopoiese
POURQUOI S’INTERESSER A L’HEMATOPOIESE
  • Tissu facile à obtenir et à traiter
  • Modèle unique pour l’étude des phénomènes de régulation de l’autorenouvellement, de la prolifération et de la différentiation
  • Existence de pathologies malignes (leucémies et lymphomes) permettant l’étude des mécanismes de cancérisation
tissu hematopoietique
TISSU HEMATOPOIETIQUE
  • En constant renouvellement

puisque les nombres de cellules matures du sang restent stables malgré une durée de vie limitée

  • Différenciation/Maturation

à partir de cellules plus primitives

  • Prolifération très importante

pour assurer cette énorme production quotidienne

  • Adaptation continue et régulée

aux besoins

slide7

Schéma de l’hématopoïèse

progéniteurs

précurseurs

cellules souches

Expression CD34

différenciation

prolifération

maturation

amplification

Autorenouvellement

Totipotence

quiescence

slide8

Progéniteurs

Précurseurs

Cellules Matures

Granulocyte

Lignée Myéloïde

Monocyte

Erythrocyte

Megacaryocyte/Plaquettes

Eosinophile

Lignée Lymphoïde

L’Hématopoïèse

Cellules souches

l h matopo se long terme d pend des cellules souches dont le maintien r sulte d quilibres complexes
L’hématopoïèse à long terme dépend des cellules souches dont le maintien résulte d’équilibres complexes

autorenouvellement différenciation

quiescence prolifération

survie apoptose

homéostasie

micro-environnement medullaire:

cellules stromales, cytokines, molecules d’adhesion...

Facteurs métaboliques: Oxygène?

cellules souches totipotentes
CELLULES SOUCHES TOTIPOTENTES
  • Peu nombreuses
  • Majoritairement quiescentes
  • NICHES DE CELLULES SOUCHES: microenvironnement médullaire particulier
  • Identification difficile, surtout fonctionnelle et partiellement phénotypique
  • Capacités de repopulation par expansion très importantes et prolongées
slide11

SRC (greffe à long terme)

MRA, pré-CFC, LTC-IC

CFC

Plusieursmois

Détection

des cellules.

du donneur

cellules souches preuves experimentales
CELLULES SOUCHES: PREUVES EXPERIMENTALES
  • Expériences de Till et Mc Culloch
  • Marqueur BCR/ABL dans la LMC
  • Reconstitution hématopoiétique à long terme de souris irradiées
  • Possibilité de greffes successives (avec ou sans marqueur)
  • Allogreffe chez l’homme
  • Individualisation de populations restreintes
progeniteurs hematopoietiques
PROGENITEURS HEMATOPOIETIQUES
  • Perte progressive de la capacité d’autorenouvellement
  • Perte progressive de la pluripotence
  • Accroissement progressif du % de cellules en cycle
  • Capacité à former des colonies in vitro en milieu de culture semi solide
  • D’où les noms de CFC ou CFU suivis des types cellulaires générés: CFU-GEMM, CFU-E, CFU-GM, CFU-MKC, etc
  • Temps mis à générer une colonie reflète leur niveau de primitivité
  • Phénotypes différents de celui des cellules souches:marqueurs de différenciation
immunophenotypage immunoselection
IMMUNOPHENOTYPAGE IMMUNOSELECTION
  • Mise en évidence de profils antigéniques spécifiques par des AC monoclonaux
  • Sélection avant ou après culture de sous- populations pour étude de leurs capacités fonctionnelles
  • Analyse des voies de différenciation selon les conditions de culture
mecanismes regulateurs de l hematopoiese
MECANISMES REGULATEURS DE L’HEMATOPOIESE
  • Molécules solubles:

Facteurs métaboliques, facteurs de croissance hématopoïétique, cytokines, chimiokines

  • Molécules ancrées du stroma médullaire:

à la matrice extracellulaire ou aux cellules

  • Cellules de l’environnement médullaire: fibroblastes, endothelium, lymphocytes, monocytes
  • Phénomènes autocrins et paracrins:entre cellules hématopoiétiques elles mêmes

RESEAU COMPLEXE D’INTERACTIONS

facteurs metaboliques
FACTEURS METABOLIQUES
  • Très divers
  • Certains sont indispensables à toutes les lignées pour permettre la maturation cellulaire
  • D’autres sont plus spécifiques d’une lignée
  • Enfin certains vont influer sur l’expression de gènes impliqués dans la régulation de l’hématopoièse
slide29

Vitamine B12

Acide folique

Oxygène

FER

Hormones

Nutriments

slide30
Mecanismes d’interaction des cellules hématopoiétiques avec leur environnementCYTOKINES EN PARTICULIER
  • Spécifiques
  • Nécessitent la présence de récepteurs de surface
  • Capables de transmettre un signal intracellulaire
  • Relayé par des seconds messagers jusqu’à des effecteurs cytoplasmiques ou nucléaires
cytokines facteurs de croissance et chimiokines
Cytokines, facteurs de croissance et chimiokines
  • Molécules glycoprotéiques, solubles ou ancrées
  • Production régulée locale ou à distance
  • Par de multiples types cellulaires
  • Agissant sur des récepteurs spécifiques
  • Redondance et pléiotropie sont deux caractères majeurs de leur action
peut on classer les cytokines
PEUT ON CLASSER LES CYTOKINES?
  • Selon leurs récepteurs et leurs voies de signalisation:

OUI

  • Selon leur lignée et leur niveau d’action:

OUI ET NON

  • Selon leur source de production:

OUI rarement ET NON le plus souvent

  • Selon leur type d’activité:

OUI

proposition de classification des cytokines
PROPOSITION DE CLASSIFICATION DES CYTOKINES
  • ACTIVATRICES/INHIBITRICES
  • PRECOCES/INTERMEDIAIRES/TARDIVES

LES CHIMIOKINES

slide40

Lymphocyte

Macrophage

Cellule endothéliale

ostéoblaste

Microenvironnement

Cellule souche

SCF

IL-3

Erythrocyte

Progéniteur précoce

Epo

IL-3

IL-4

GM-CSF

IL-3

Tpo

IL-5

Basophile

Mégacaryocyte

G-CSF

M-CSF

Eosinophile

CFU-GM

Neutrophile

Macrophage

L’Hématopoïèse

SDF-1

TGF Beta

TNF Alpha

MIP-1 Alpha

AcSDKP