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HEMATOPOIESE






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nishi
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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:
HEMATOPOIESE

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Slide 1

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

Slide 2

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

Slide 6

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

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Schéma de l’hématopoïèse

progéniteurs

précurseurs

cellules souches

Expression CD34

différenciation

prolifération

maturation

amplification

Autorenouvellement

Totipotence

quiescence

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Progéniteurs

Précurseurs

Cellules Matures

Granulocyte

Lignée Myéloïde

Monocyte

Erythrocyte

Megacaryocyte/Plaquettes

Eosinophile

Lignée Lymphoïde

L’Hématopoïèse

Cellules souches

Slide 9

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?

Slide 10

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

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SRC (greffe à long terme)

MRA, pré-CFC, LTC-IC

CFC

Plusieursmois

Détection

des cellules.

du donneur

Slide 12

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

Slide 15

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

Slide 22

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

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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

Slide 28

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

Slide 29

Vitamine B12

Acide folique

Oxygène

FER

Hormones

Nutriments

Slide 30

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

Slide 31

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

Slide 35

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

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PROPOSITION DE CLASSIFICATION DES CYTOKINES

  • ACTIVATRICES/INHIBITRICES

  • PRECOCES/INTERMEDIAIRES/TARDIVES

    LES CHIMIOKINES

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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


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