5 types de leucocytes (globules blancs)

Les leucocytes ou les globules blancs sont les cellules importantes impliquées dans de nombreuses fonctions de défense. Ils sont produits à partir des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse.

Il existe différents leucocytes ayant différentes morphologies et fonctions. Le nombre total de leucocytes et le pourcentage de différents leucocytes dans le sang périphérique humain sont indiqués dans le tableau 4.1. Il existe différents types de leucocytes:

1. lymphocytes:

Les lymphocytes proviennent des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse. L’homme adulte normal a environ un billion de lymphocytes (10 ¹² ). Le lymphocyte est une petite cellule ronde (diamètre de 5 à 12 micromètres) avec un noyau qui occupe la quasi-totalité de la cellule, laissant un cytoplasme peu abondant.

Tableau 4.1: Nombre de leucocytes dans le sang veineux périphérique:

Figures 4.3A à F: Phagocytose et dégradation de la matière (comme des bactéries). (A) Phagocyte et bactéries. (B) Le phagocyte dépasse de son pseudopode autour de la bactérie. (C et D) Les pseudopodes encerclent la bactérie. Après encerclement de la bactérie, les pseudopodes fusionnent, ce qui entraîne la formation d’une vacuole membraneuse. La vacuole membraneuse est appelée phagosome.

Les bactéries se trouvent à l'intérieur du phagosome. (E) Les membranes lysosomales du phagocyte fusionnent avec la membrane phagosomique et forment un phagolysosome. Le contenu lysosomal est déchargé sur les bactéries. (F) Le contenu lysosomal Inactiver et dégrader les bactéries.

Presque tous les lymphocytes se ressemblent au microscope. Mais sur la base de propriétés fonctionnelles et de la présence de molécules de protéines spécifiques à la surface de leurs cellules, les lymphocytes se distinguent en plusieurs populations:

je. Lymphocytes B

ii. Lymphocytes T

iii. Cellules Tueuses Naturelles (NK)

Tableau 4.2: Pourcentage (approximatif) de cellules lymphoïdes dans les tissus humains normaux:

Les proportions relatives de lymphocytes T et B dans le sang périphérique sont respectivement d’environ 75 et 10% de tous les lymphocytes. (La proportion varie dans différents tissus). Les 15% restants des lymphocytes du sang périphérique sont des cellules NK (tableau 4.2).

Les cellules T et B proviennent des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse de l'adulte ou du foie du fœtus. Le développement des lymphocytes B se déroule entièrement dans la moelle osseuse et ils laissent dans la circulation sanguine sous forme de cellules B matures. Alors que les cellules T n'atteignent pas leur pleine maturité dans la moelle osseuse. Les cellules T immatures de la moelle osseuse entrent dans la circulation sanguine et atteignent un organe appelé thymus. Dans le thymus, les lymphocytes T immatures (appelés aussi lymphocytes T progéniteurs) se développent plus avant et laissent le thymus sous forme de lymphocytes T matures dans la circulation (Fig. 4.4).

Fig. 4.4: Développement des lymphocytes T et des lymphocytes B.

Chez l'adulte, les lymphocytes T et les lymphocytes B sont produits à partir des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse. Tout le développement des cellules B se produit dans la moelle osseuse et, par conséquent, les cellules B libérées de la moelle osseuse sont des cellules B matures. Considérant que le développement des lymphocytes T n'est pas terminé dans la moelle osseuse. Les cellules T libérées de la moelle osseuse sont immatures et sont appelées lymphocytes T progéniteurs. Les cellules T progénitrices entrent dans un organe appelé thymus. La maturation ultérieure des cellules T se produit dans le thymus et les cellules T matures sont libérées du thymus dans la circulation

Les lymphocytes matures entrant dans la circulation sanguine sont appelés lymphocytes vierges. Les lymphocytes vierges sont à l'état de repos ou de repos et ne se divisent pas. Les lymphocytes vierges n'ont que quelques jours de vie. Si le lymphocyte vierge n'entre pas en contact avec son antigène spécifique, le lymphocyte meurt en quelques jours. D'autre part, si le lymphocyte au repos arrive à entrer en contact avec son antigène spécifique, le lymphocyte est activé. (Un antigène est généralement décrit comme une substance étrangère pouvant induire une réponse immunitaire chez l'hôte).

Contrairement aux lymphocytes au repos, les lymphocytes activés ne meurent pas en quelques jours. Le lymphocyte activé subit plusieurs tours successifs de division cellulaire sur une période de plusieurs jours. Certains des lymphocytes divisés deviennent des lymphocytes effecteurs et les cellules restantes deviennent des lymphocytes à mémoire (Fig. 4.5).

Figures 4.5A et B: Activation des lymphocytes. Les lymphocytes T matures et les lymphocytes B entrant dans la circulation à partir du thymus et de la moelle osseuse sont respectivement à l'état de repos ou vierges. (A) Le contact d'un lymphocyte au repos avec son antigène spécifique conduit à l'activation du lymphocyte. Le lymphocyte activé subit plusieurs cycles de division.

Après chaque division, les cellules filles peuvent se diviser davantage ou les cellules filles peuvent arrêter une division supplémentaire et se différencier en lymphocytes mémoire (M) ou en lymphocytes effecteurs (E). (B) considérant que le lymphocyte au repos, qui n'est pas en contact avec l'antigène spécifique, meurt quelques jours après son entrée dans la circulation

je. Les lymphocytes effecteurs vivent quelques jours à quelques semaines et mènent des activités de défense spécifiques contre l’antigène.

ii. Alors que les lymphocytes à mémoire reviennent au stade de repos et survivent pendant plusieurs mois, voire plusieurs années. Par la suite, si la cellule mémoire entre en contact avec l'antigène spécifique, elle est activée. La division des cellules mémoire activées et leurs fonctions conduisent à l'élimination de l'antigène. Les lymphocytes à mémoire constituent une grande proportion des lymphocytes chez l'adulte.

Lymphocytes B:

Chez les oiseaux, les lymphocytes B se développent dans un organe spécial, la bourse de Fabricius, situé près du cloaque. Le lymphocyte B tire sa désignation de lettre de son site de maturation chez les oiseaux, la bourse de fabricius. Incidemment, le nom B devient apte à dire que chez l'homme, le développement et la maturation cellulaires se produisent dans la moelle osseuse.

L'immunité acquise est décrite comme ayant deux bras, l'immunité humorale et l'immunité à médiation cellulaire. Les cellules B sont les principaux types de cellules impliquées dans l'immunité humorale. Les cellules B proviennent des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse.

Les cellules B matures de la moelle osseuse entrant dans la circulation sont appelées cellules B au repos (ou vierges). Les cellules B au repos ne sécrètent pas d'immunoglobuline. Mais les cellules B au repos expriment des molécules d'immunoglobuline sur leur membrane cellulaire (appelées immunoglobulines de surface) (Fig. 4.7).

Les immunoglobulines de surface servent de récepteurs d'antigène aux cellules B. Chaque cellule B exprime des dizaines de milliers de récepteurs de ce type à sa surface. Toutes les immunoglobulines de surface sur un seul lymphocyte B se lient à un type d'antigène (c'est-à-dire qu'un lymphocyte B est spécifique d'un antigène particulier).

Fig. 4.7: Immunoglobulines de surface des cellules B (sigs) et immunoglobulines sécrétées (anticorps).

La cellule B au repos exprime de nombreuses molécules d'immunoglobuline de surface (Igg) sur sa membrane cellulaire. Les sIg sont ancrés à la membrane des cellules B. Les signes sur les cellules B se lient à l'antigène spécifique. La liaison de l'antigène aux sIg conduit à l'activation du lymphocyte B. Lors de l'activation, la cellule B activée se divise pour produire des cellules B effectrices (également appelées cellules plasmatiques) et des cellules B mémoire. Les cellules plasmatiques sécrètent les immunoglobulines. Les immunoglobulines sécrétées sont appelées anticorps

Lorsque l'antigène se lie au récepteur d'immunoglobuline de surface sur un lymphocyte B au repos, des signaux sont envoyés à l'intérieur du lymphocyte B et les événements ultérieurs conduisent à l'activation du lymphocyte B. La cellule B activée augmente en taille et se divise. Certaines des cellules divisées deviennent des cellules B effectrices (appelées cellules plasmatiques) et les autres deviennent des cellules B mémoire.

Les cellules plasmatiques (la progéniture effectrice de la cellule B activée) sécrètent de grandes quantités d'immunoglobuline, appelées anticorps. Les anticorps se lient à leurs antigènes spécifiques et conduisent à leur élimination. Les cellules plasmatiques sont des cellules ovales ou en forme d'oeuf avec un cytoplasme abondant. Habituellement, les cellules plasmatiques n'expriment pas les immunoglobulines de surface, mais sécrètent de grandes quantités d'immunoglobulines. Les cellules plasmatiques ne se divisent pas davantage et meurent généralement en quelques jours à quelques semaines.

L'anticorps sécrété par une cellule plasmatique ne se liera qu'avec l'antigène, qui a activé la cellule B (à partir de laquelle la cellule plasmatique a été produite), ce que l'on appelle la spécificité de l'anticorps. Tant que l'antigène reste dans le corps, de nouvelles cellules plasmatiques sont produites. Par conséquent, la quantité d'anticorps dans le sang augmente. (Dans les infections chroniques telles que la lèpre et la tuberculose, de grandes quantités d'anticorps sont présentes dans le sang en raison de la présence prolongée de ces bactéries dans le corps). Après l'élimination de l'antigène, la production de plasmocytes cesse lentement et, par conséquent, la quantité d'anticorps diminue également avec le temps.

L lymphocytes:

Les lymphocytes T proviennent des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse. Les cellules T entrant dans la circulation à partir de la moelle osseuse sont immatures et sont appelées cellules T progénitrices. Les cellules T immatures entrent dans un organe appelé thymus. La maturation ultérieure des cellules T se produit à l'intérieur du thymus. Plus tard, les cellules T matures sont libérées dans la circulation sanguine par le thymus. (Mais les cellules B libérées de la moelle osseuse dans la circulation sont sous forme mature).

Les cellules T jouent un rôle important dans les réponses immunitaires acquises. Avec les macrophages, les cellules T sont impliquées dans une catégorie de réponses immunitaires acquises appelée immunité à médiation cellulaire (CMI). De plus, l'aide des cellules T est nécessaire pour que les cellules B produisent des anticorps. Par conséquent, les cellules T sont nécessaires à la fois pour les réponses immunitaires à médiation cellulaire et pour les réponses immunitaires humorales.

Le récepteur antigénique des cellules T est formé par un complexe de protéines appelé récepteur des cellules T (TCR), présent à la surface des cellules T (Fig. 4.8). La liaison de l'antigène au TCR active la cellule T.

Fig. 4.8: Récepteur de lymphocytes T.

Le récepteur des cellules T (TCR) est un complexe de huit protéines trans-membranes situées dans la membrane des cellules T. Les chaînes α et β du TCR se lient à l'antigène. Les six chaînes restantes sont appelées collectivement complexe CD3.

Les cellules T ne sécrètent pas d'immunoglobuline. Au lieu de cela, les cellules T exercent leurs effets protecteurs principalement de deux manières (Fig. 4.9):

1. Contact direct de cellule à cellule entre les cellules T et les autres cellules: Le contact direct des molécules de surface des cellules T avec les molécules de surface des cellules des autres cellules influence les activités de celle-ci.

2. Les cellules T activées sécrètent de nombreuses substances appelées cytokines. Les cytokines influencent à leur tour les activités des autres cellules. Sur la base des fonctions et de certaines molécules présentes sur les membranes cellulaires, les cellules T sont divisées en deux sous-populations appelées cellules T auxiliaires (T _H ) et cellules T (T _C ) cytotoxiques.

Fig. 4.9: Deux façons dont les cellules T influencent les fonctions des cellules B. Schéma illustrant les deux manières par lesquelles la cellule T (T _H ) auxiliaire influence les activités de la cellule B. La cellule B au repos est activée lors de la liaison de ses immunoglobulines de surface (sigs) avec l'antigène. Outre la liaison à l'antigène, la cellule B a également besoin de l'aide de la cellule TH pour son activation. La cellule TH aide la cellule B de deux manières différentes. 1. Contact de cellule à cellule entre les cellules TH et B: les molécules du ligand CD40 (CD40L) présentes à la surface de la cellule TH interagissent avec les molécules CD40 situées à la surface des cellules B.

L'interaction directe de cellule à cellule (entre le CD40L sur la cellule TH et le CD40 sur la cellule B) est un moyen par lequel la cellule TH influence l'activation de la cellule B. 2. La cellule TH sécrète de l'interleukine-2, de l'interleukine-4 et de l'interleukine-5. Les interleukines sécrétées par les cellules TH se lient aux récepteurs de l'interleukine (récepteurs IL-2, récepteurs IL-4 et récepteurs IL-5) à la surface des cellules B. La liaison des interleukines influence également l'activation des cellules B. Ainsi, la cellule T influence l'activation de la cellule B par l'intermédiaire des interleukines sécrétées par celle-ci.

Cellules tueuses naturelles:

Les cellules tueuses naturelles (NK) sont de gros lymphocytes granulaires. Les cellules NK sont également dérivées des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse. Contrairement aux cellules T, les cellules NK ne nécessitent pas de thymus pour leur maturation. Quinze pour cent des leucocytes du sang périphérique sont formés par les cellules NK. L'activité des cellules NK ne nécessite aucune exposition préalable aux antigènes. Par conséquent, elles sont appelées cellules «tueuses naturelles». Les cellules NK agissent sur les cellules infectées par le virus, les cellules cancéreuses et les cellules étrangères transplantées (telles que les reins).

2. Monocytes et Macrophages:

Le biologiste russe Elie Metchnikoff (1883) a d'abord suggéré que les phagocytes jouent un rôle important dans la défense de l'hôte. Metchnikoff a appelé ces gros phagocytes mononucléés des macrophages. Les monocytes et les macrophages sont des cellules mobiles et se déplacent donc librement dans les sites inflammatoires. Les monocytes et les macrophages (Fig. 4.10) sont connus comme des cellules piégeuses du corps, car ils engloutissent et digèrent les microbes, les particules étrangères et les débris des sites blessés. Outre la phagocytose, ces cellules jouent un rôle important dans l'immunité acquise.

Le monocyte (diamètre 12-20 pm) est la plus grande cellule nucléée du sang et provient de la cellule souche hématopoïétique de la moelle osseuse. Le monocyte de sang ne se divise pas et a un temps de transit moyen de 32 heures dans le sang. Les monocytes sortent de la circulation sanguine et résident dans les tissus.

Dans les tissus, les monocytes se différencient et se déposent en cellules fonctionnellement plus actives, appelées macrophages tissulaires ou histiocytes. Les macrophages sont cinq à dix fois plus gros que les monocytes et contiennent plus de lysosomes. Les macrophages ont une très longue vie dans les tissus, survivant souvent pendant des mois, voire des années. Les macrophages dans différents tissus sont appelés par différents noms (tableau 4.3).

Tableau 4.3: Désignation des macrophages:

Les cellules capables d'insérer et de dégrader les microbes et autres particules sont appelées phagocytes. Les neutrophiles, les monocytes et les macrophages sont les principales cellules phagocytaires. Le processus par lequel les cellules engloutissent le matériel et l'enferment dans une vacuole (appelée phagosome) dans le cytoplasme est appelé phagocytose. Il existe de nombreux granules de stockage liés aux membranes appelés lysosomes dans le cytoplasme du phagocyte.

Quelques secondes après la phagocytose, les membranes des lysosomes fusionnent avec la membrane du phagosome et forment un phagolysosome. Les granules dans les lysosomes sont déchargés sur la matière à l'intérieur du phagolysosome. Le processus de décharge des granules sur le matériel phagocytose s'appelle la dégranulation. Le contenu granulaire agit sur la matière, ce qui entraîne son inactivation et sa dégradation.

Fonctions de macrophages:

1. Outre les lymphocytes, les macrophages jouent un rôle important dans l'immunité acquise. Les macrophages sont les principales cellules présentatrices d'antigène (APC) des cellules T.

2. Les macrophages sont «activés» par les cytokines (principalement par l'interféron gamma) produites par les cellules T activées. Les macrophages activés ont une plus grande capacité à tuer les bactéries et les cellules tumorales. Ainsi, les macrophages jouent de nombreux rôles actifs tout au long du drame de l'immunité à médiation cellulaire. (Les macrophages capturent les microbes, les présentent aux cellules T et, finalement, les macrophages détruisent eux-mêmes les microbes à l'aide de cytokines à cellules T comme l'interféron gamma).

3. Les macrophages phagocytent les bactéries et les tuent. Les macrophages phagocytent les bactéries même lors de leur première entrée dans l'hôte et jouent donc un rôle important dans l'immunité innée. Les macrophages possèdent des récepteurs pour le fragment Fc d'immunoglobuline et de C3b, à travers lesquels ils phagocytent les bactéries. Ainsi, ce sont également des cellules phagocytaires importantes du système immunitaire acquis. Les lysozymes, le peroxyde d'hydrogène et l'oxyde nitrique des macrophages ont une activité antibactérienne et détruisent les bactéries phagocytées.

4. Les macrophages activés sécrètent également divers produits (tableau 4.4), dont beaucoup sont actifs dans l'inflammation. Beaucoup de ces produits sont bénéfiques. cependant, si l'activation des macrophages n'est pas régulée, ces produits ont un effet néfaste sur les tissus de l'hôte.

5. Les macrophages aident à prévenir la propagation des cellules cancéreuses d'un endroit à un autre.

6. Les macrophages éliminent les cellules anciennes, endommagées et mourantes du corps.

7. Les macrophages sont nécessaires à la réparation des tissus et à la formation de cicatrices (après lésion tissulaire)

8. Les macrophages sécrètent de nombreuses cytokines qui influencent la croissance et l'activité de nombreuses autres cellules.

Macrophages activés:

Normalement, les macrophages sont au repos. Les macrophages sont activés par un certain nombre de stimuli. Les macrophages sont activés par phagocytose de substances étrangères, comme des bactéries. L'activité des macrophages est encore renforcée par les cytokines sécrétées par les cellules T auxiliaires activées (telles que l'interféron gamma).

Les macrophages activés diffèrent des macrophages au repos de nombreuses manières:

je. Les macrophages activés ont une plus grande activité phagocytaire.

ii. Les macrophages activés ont une plus grande capacité à tuer les microbes.

iii. Les macrophages activés produisent de nombreuses cytokines qui agissent contre les bactéries intracellulaires, les cellules infectées par un virus et les cellules cancéreuses.

iv. Les macrophages activés expriment de très hauts niveaux de molécules du CMH de classe II à leur surface. Par conséquent, leur capacité à présenter l'antigène aux cellules T auxiliaires augmente. Ainsi, les macrophages facilitent les fonctions des cellules T auxiliaires et, à leur tour, les cellules T auxiliaires facilitent les fonctions des macrophages.

3. Neutrophiles:

Les neutrophiles sont ainsi nommés en raison de leur coloration neutre avec la coloration de Wright. Les neutrophiles sont souvent appelés cellules nucléaires polymorphes (PMN) en raison de la nature multipliée de leurs noyaux. Les neutrophiles sont des leucocytes importants qui jouent un rôle essentiel dans la phagocytose des bactéries et autres substances étrangères pénétrant dans l'organisme.

Les neutrophiles sont des cellules mobiles et par conséquent, ils migrent librement vers les sites d'inflammation. Partout où le tissu est blessé, les neutrophiles s'accumulent en très grand nombre sur le site lésé en quelques heures. Les neutrophiles sont les principaux phagocytes du système immunitaire inné.

Les neutrophiles proviennent de cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse et sont mis en circulation tous les jours en grand nombre (Tableau 4.5).

Tableau 4.5: Quelques propriétés des neutrophiles, des lymphocytes et des monocytes-macrophages

Les substances étrangères telles que les bactéries sont englouties par les neutrophiles. Les bactéries englouties sont ensuite tuées par le contenu granulaire des neutrophiles. Les neutrophiles génèrent des substances antimicrobiennes par des mécanismes dépendants de l'oxygène et indépendants de l'oxygène pour tuer les microbes.

Un adulte a environ 50 milliards de neutrophiles en circulation. Les neutrophiles dans le sang ne peuvent plus se diviser. Ils ont une durée de vie de 12 heures et circulent dans le sang pendant cette période. Lors de leur visite dans le sang, si les neutrophiles rencontrent un site de lésion tissulaire, ils sortent de la circulation sanguine et s'accumulent en grand nombre dans le site lésé.

Sur le site de la lésion tissulaire, les neutrophiles ne vivent que quelques heures. Par conséquent, de nombreux neutrophiles meurent sur le site de lésion tissulaire et des neutrophiles frais provenant de la circulation sanguine sont versés sur le site. Lorsque les neutrophiles meurent, les enzymes des neutrophiles sont libérés à l'extérieur de la cellule. Ces enzymes liquéfient les cellules hôtes proches et le matériau étranger pour former une substance visqueuse semi-fluide appelée pus.

Le mécanisme phagocytaire des neutrophiles est similaire à celui des macrophages. Les neutrophiles matures contiennent plusieurs granules. On a décrit la présence de quatre types de granulés dans les neutrophiles (tableau 4.6).

Tableau 4.6: Granules de neutrophiles

1. Les granules primaires (azurophiles) contiennent en général de nombreuses substances antimicrobiennes. Ces granules fusionnent avec le phagosome, ce qui entraîne la dégranulation des granules dans le phagolysosome. Le contenu des granules agit sur les microbes phagocytés et les dégrade.

je. La myéloperoxydase présente dans le granule primaire catalyse la production d’hypochlorite à partir de chlorure et de peroxyde d’hydrogène par éclatement oxydatif.

ii. Les défensines tuent diverses bactéries, virus et champignons.

iii. Les lysozymes dégradent les peptidoglycanes bactériens.

2. Granules secondaires (spécifiques). Certains des granules secondaires fusionnent également avec le phagosome. Il est suggéré que les granules secondaires sont libérés à l'extérieur du neutrophile et qu'ils modifient les réponses inflammatoires.

3. Les granules tertiaires (gélatinase) contiennent de nombreuses protéines membranaires.

4. Vésicules de sécrétion.

4. éosinophiles:

Les éosinophiles se colorent fortement avec le colorant éosine. Les éosinophiles sont fortement associés à des réactions allergiques et à des infections parasitaires à helminthes. L'éosinophile est un leucocyte produit à partir des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse. Il a un diamètre de 12-17 µm et un noyau bilobé.

Le cytoplasme a des granules éosinophiles. Les éosinophiles constituent 1 à 3% des globules blancs périphériques en circulation. La plupart des éosinophiles se trouvent dans les tissus conjonctifs, présents dans l’ensemble du corps humain. Les éosinophiles en circulation ont une demi-vie de 6 à 12 heures. Dans les tissus conjonctifs, le temps de résidence des éosinophiles est de quelques jours seulement.

Le nombre d'éosinophiles en circulation augmente dans les maladies allergiques et les infections à helminthes. Éosinophilie est le terme utilisé pour désigner un nombre accru d'éosinophiles dans le sang périphérique. (On pense que l'interleukine-5 (IL-5) est responsable de l'augmentation des éosinophiles dans ces conditions).

5. Basopliils:

Les basophiles (7 à 10 µm de diamètre) sont des globules blancs en circulation dérivés des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse.

Les basophiles ont de nombreuses propriétés des mastocytes de tissu. Comme les mastocytes, les basophiles possèdent des récepteurs membranaires pour la région Fc de l'IgE (environ 2 700 000 récepteurs sont présents dans chaque cellule) et le cytoplasme contient des granules riches en histamine. Cependant, il existe de nombreuses différences morphologiques et biochimiques entre les basophiles et les mastocytes.

Les basophiles s’accumulent dans les tissus au cours de nombreuses affections inflammatoires. On suppose généralement que les basophiles participent aux réactions induites par les IgE, de la même manière que les mastocytes. Néanmoins, le rôle joué par les basophiles dans l'immunité et l'hypersensibilité reste inconnu.